采动影响下断层活化规律的数值模拟研究

姜耀东^1,2，王涛¹，赵毅鑫^1,2，王辰¹

1. 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院2. 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室

摘 要：以采用库仑剪切模型的接触面单元代表断层两盘的接触状态,模拟工作面从断层上盘和下盘向断层方向逐步回采的过程,研究断层接触面上法向应力和剪切应力的时空演化规律、断层上下盘的运动规律.模拟发现:在工作面回采的过程中,断层带上的应力分布具有明显的时空特征,断层上法向应力和剪切应力对采动影响具有不同的敏感性,断层法向应力的变化总是早于剪切应力;工作面距离断层越近,断层越易于活化,上盘推进时,断层影响范围约为断层前方60m,下盘推进时,工作面与断层距离小于20m时断层最易出现活化;不同的回采方式会引起断层不同的活化危险性,相比上盘开采,下盘开采时采动对断层的影响范围更为集中,活化危险性更高.

关键词：断层活化;冲击地压;采动;数值模拟;