摘要
针对断层与向斜构造叠加区煤层应力异常及巷道变形破坏等问题,首先基于有限元数值模拟,分析了断层与向斜构造叠加区煤体应力及位移分布演化规律.借助现场微震数据分析及震动波反演,分析了现场断层与向斜构造叠加赋存区微震活动规律、应力场分布特征及微震信号特征等,提出了断层与向斜构造叠加作用下煤体应力场分布及变形失稳特征.研究结果表明:工作面采掘活动前,断层及向斜轴部存在明显的应力集中,且受断层拉伸和向斜挤压叠加应力作用,断层与向斜轴部之间煤体应力水平较高;受正断层走向拉伸作用,采掘揭露断层时,煤体变形量、微震频次及能量均出现明显降低,但煤体应力值较高;断层与向斜构造叠加区水平应力受采掘扰动较垂直应力明显,且该区域煤岩体变形破坏最严重,主要以剪切破坏为主,这与正断层拉伸应力和向斜构造挤压应力叠加有关;受采空区、断层及向斜构造叠加影响,工作面集中应力及应力梯度高值主要分布在断层与向斜叠加区,造成煤岩体明显破坏,与数值模拟及现场观测结果吻合.
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