逆斷層上下盤開采沖擊危險性模擬及實驗研究

魏世明，王富瑩，張澤升

(1.河南理工大學 能源科學與工程學院，河南 焦作 454000；2.煤炭安全生產河南省協同創新中心，河南 焦作 454000)

近年來隨著煤礦開采深度的增加，沖擊地壓的頻度和強度都在增加。沖擊地壓不僅危害程度大、影響面廣，而且是誘發其他煤礦重大事故的根源[1]。斷層沖擊地壓是指由于采礦活動引起斷層的突然相對錯動而猛烈釋放能量的現象[2]，釋放能量多、震級高是斷層沖擊地壓的特點。影響斷層沖擊地壓的因素眾多，除了與斷層類型[3，4]、開采順序[5]等有關外，還受斷層保護煤柱[6，7]、支承壓力[8，9]等因素的影響。王學濱等[10]研究了斷層類型對斷層及其附近煤層應力的影響，借助數值模擬分別建立了正、逆斷層模型，分析了下盤開采時的應力分布規律。趙毅鑫[11]等借助相似模擬實驗研究了逆斷層下盤開采對斷層面錯動失穩的影響，得出了回采擾動下斷層的活化失穩特征。趙善坤[12]借助相似模擬實驗，綜合運用聲發射監測、采場覆巖位移和采場應力監測系統，研究了采動影響下斷層活化前后的覆巖運動特征、礦壓顯現規律和動力響應特征。閔飛虎等[13]借助數值模擬研究了逆斷層開采過程中斷層的動態活化規律，并闡明了斷層活化位置與工作面推進距離、斷層傾角之間的關系。王濤等[14]研究了正斷層條件下推進方式對斷層圍巖應力演化規律的影響，對工作面分別沿斷層上、下盤推進時的沖擊地壓危險性進行了分析。陳學華等[15]以東灘煤礦綜放工作面為背景，運用微震監測、數值模擬和理論分析等方法，研究了斷層區域的沖擊地壓危險性，得出了高危階段的沖擊地壓機理。……