煤田地质与勘探

作者：孙文斌, 郝建邦, 戴宪政, 孔令君,

关键词：断层活化, 采动影响, 数值模拟, 相似试验, 应力分析,

在煤矿开采过程中，采动引起的应力扰动是导致断层活化的关键因素，这种断层活化是煤矿安全开采面临的主要挑战之一。断层活化不仅易于诱发煤矿冲击地压、底板突水等地质灾害，而且对开采安全构成重大威胁。为分析采动效应下断层构造带的演化机制，通过Flac3D数值模拟软件及相似材料模拟试验，建立采动条件下断层的应力−位移响应模型，进行相关研究。结果表明：开采过程中，扰动对于应力的影响作用要先比位移产生，且应力会出现峰值；当应力出现峰值，达到屈服极限后，扰动对于位移的影响作用逐渐显现；随着工作面不断推进，采动导致上覆岩层大面积垮落，致使上覆岩层与断层带贯通，并逐渐诱发断层带的活化现象；采动影响下，断层活化并不是一次性全阶段活化，而是由上部到下部的逐渐活化，其具有明显的空间性、阶段性特征。明确了断层活化的发生特征，能够有效提高对于断层活化间接引起的冲击地压、底板突水等一系列地质灾害事故的预警预防，对于煤矿安全高效开采生产具有重要意义。

来源：2024年第4期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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