复杂条件下强冲击危险煤层矿压规律试验研究

摘要

深部采场复杂的地质构造条件和应力环境，使得冲击地压发生的强度和频次日益加大。截至2012年底，我国已发生的冲击地压矿井已超过140个，且大多发生在断层等地质构造发育区域。本文以义马矿区的F16大型逆冲断层为背景,结合断层影响下5个矿井的地质钻探和井下揭露情况,搭建相似模型.在考虑断层面的分形特征和断层面两侧覆岩赋存特征的基础上,综合运用多种监测手段,研究采动影响下断层附近工作面覆岩运动特征和矿压显现特征.研究表明,受断层构造运动和上覆巨厚砾岩的影响,当工作面未进入断层影响范围前,工作面覆岩"三带"特征明显,底板基本不受采动应力影响.进入断层影响区后,顶板离层量呈跳跃式增长,采动应力诱发断层"活化",底板应力达到最大值.当推过断层一段距离后,随着上盘关键岩层悬臂岩梁长度的增加,工作面煤壁发生屈曲破坏,底板应力增加,待岩梁垮断挤压应力释放后,底板应力随之下降,伴随着工作面上方"短砌体梁"结构发生切落,且沿断层面滑动.