煤炭科学技术

作者：周睿,

关键词：逆断层, 煤体应力, 扫描电镜, 构造应力, 应力分布,

逆断层区域地应力和构造应力叠加，煤体应力分布规律非常复杂，对逆断层区域煤层安全开采造成影响。为了掌握逆断层构造对煤体应力分布的影响，以贵州省新春煤矿1503回采工作面F4逆断层区域煤岩体为研究背景，采用FLAC3D数值模拟方法分析了逆断层区域煤体应力分布规律，建立了逆断层区域煤体应力分析数理模型，推导出煤体垂直应力和水平应力的计算表达式，并应用KYKY-2800B型扫描电子显微镜分别对距离逆断层70、40、10 m的煤样进行微观结构观测。研究结果表明：①逆断层区域100 m范围，随与逆断层距离减小，煤体的垂直应力和水平应力表现出先增大后减小的变化规律；②与逆断层越近，煤体稳定性越差，与逆断层距离小于12.74 m的范围内煤体将发生破坏，破坏后煤体强度发生劣化，应力降低；③距离逆断层70 m的K3煤样表面基本不存在裂隙，煤样较为完整；距离逆断层40 m的K2煤样表面存在“X”型裂隙，煤体未发生破坏仍处于弹性变形阶段，但K2煤样裂隙比K3多，煤样受力较大；距离逆断层10 m的K1煤样结构破碎、大小颗粒混杂，煤体发生破坏并处于塑性软化阶段或塑性流动阶段，煤体强度发生劣化，应力降低；④逆断层附近煤体破坏，导致应力降低，从而形成了与逆断层距离减小，煤体应力先增大后减小的分布特征。

来源：2022年第8期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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