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作者
朱广安蒋启鹏伍永平窦林名林志强刘海洋
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单位
西安科技大学能源学院中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室
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摘要
断层滑移失稳是诱发煤矿冲击地压的主要因素之一。为探究应力波扰动作用下断层围岩系统的受力状态和动力学响应,利用数值模拟计算比较了应力波扰动作用下的断层面位移场、应力场和速度场的动力学响应规律。结果表明:应力波扰动作用下断层滑移的动力学响应对不同的开采影响因素具有不同的敏感性,断层带上的正应力和剪应力分布受采深、应力波强度和工作面回采进度等影响较大。受断层倾角影响,断层带上垂直应力和垂直速度峰值变化较大,断层隔震效应显著。结合数值模拟结果,从降低高静载应力集中和弱化高动载两方面提出针对断层冲击地压的治理措施,现场实践表明,断层附近实施顶板预裂爆破卸压措施可有效降低断层冲击地压灾害。研究结果为类似条件下的断层冲击地压治理提供借鉴和理论指导。
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关键词
断层冲击地压动力学分析数值模拟隔震效应顶板预裂爆破
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金项目（51904235）；陕西省自然科学基础研究计划项目（2019JQ-487）；中国博士后科学基金面上项目（2018M643692）；
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文章目录
1 断层滑移诱发冲击地压机理
1.1 动静组合诱发冲击机理
1.2 高静载
1.3 动载
1.3.1 断层附近应力的动态响应
1.3.2 断层附近应力波的衰减
2 应力波诱发断层滑移失稳数值模拟
2.1 数值模型
2.2 超前支承压力分布
2.3 断层动力学响应
2.3.1 工作面回采进度
2.3.2 采深
2.3.3 应力波强度
2.3.4 断层倾角
2.3.5 断层隔震效应
3 断层冲击地压防治措施
4 工程案例验证
5 结论
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引用格式
朱广安,蒋启鹏,伍永平,窦林名,林志强,刘海洋.应力波扰动作用下断层滑移失稳的数值反演[J].采矿与安全工程学报,2021,38(02):370-379.
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