深部煤层不同类型隐伏构造致灾规律研究

• Published in: 煤炭科学技术 Vol. 51; no. z2; pp. 50 - 59
• Main Authors: 张建国, 邱黎明, 王满, 彭玉杰, 刘强, 宋大钊
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 炼焦煤资源开发及综合利用国家重点实验室,河南平顶山 467002%炼焦煤资源开发及综合利用国家重点实验室,河南平顶山 467002 01.12.2023; 北京科技大学土木与资源工程学院,北京 100083%北京科技大学土木与资源工程学院,北京 100083; 平顶山天安煤业股份有限公司,河南平顶山 467000
• Subjects: deep coal seam; 煤岩动力灾害; hidden structure; 应力-应变演化特征; 致灾规律; coal and rock dynamic disasters; disaster-causing law; 深部煤层; 隐伏构造; stress-strain evolution characteristics
• ISSN: 0253-2336
• DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2022-2239

TD32; 深部开采过程中,矿井地质类型复杂,在"三高一扰动"条件下,隐伏构造附近极易引发煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害.为明确隐伏构造诱发动力灾害的机制,以平煤股份八矿为工程背景,数值模拟研究了不同采掘方向正、逆断层及两者同时存在时的应力-应变演化特征及致灾规律,分析了不同隐伏构造对掘进头的影响.结果表明:掘进遇单一断层,应力-应变集中在工作面前方及断层内部,掘进遇正断层更易产生应力集中,且应力集中区域范围更大,在同等掘进距离下,逆断层主应变略大于正断层;随着掘进距离的增加,当掘进距离增加至 15m时,应力-应变集中区逐渐重合,最终在断层区域形成应力-应变叠加区;掘进遇多断层,应力集中在工作面前方、两断层之间的构造煤上.遇正-逆断层、逆-正断层,叠加应力-应变分布特征表现出差异性,遇正-逆断层,叠加应力-应变主要分布在正断层附近,而遇逆-正断层,两断层之间构造煤中应力-应变也显著增加.逆断层及逆断层主导的多隐伏构造附近,应变能增长速率更大,更有利于应变能积聚,煤与瓦斯突出危险性增加.在采动应力、断层构造应力及煤岩体中的静应力三者的共同作用下,最终引发煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害.多隐伏构造较单一构造更易产生应力集中,煤岩动力灾害危险性增加.