深部高应力下小断层岩体裂隙演化规律研究

陈军涛^1,2，谭文峰³，马凯²，王自起²

1. 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院2. 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地3. 山东能源集团山东新巨龙能源有限责任公司

摘 要：为有效防治深部小断层活化产生的突水灾害,对开采过程中深部小断层岩体的受力进行了分析,指出煤层顶板覆岩对小断层上部的张拉作用力和工作面前方支承压力对底板小断层的剪切作用力,对小断层的活化起到了主要诱发作用;推导出小断层岩体裂隙的起裂和扩展判据。结合自主研发的高水压底板突水相似模拟试验系统,对深部小断层岩体裂隙的演化规律进行了试验研究。结果表明:小断层岩体距煤层越近,其上、下盘受到的应力差较大,小断层活化的可能性越高;煤层开采期间,小断层上盘产生了一条与断层面平行的剪切裂隙,加速了断层的活化。因此,要及时做好深部底板附近小断层岩体的破裂监测,有效预防小断层岩体活化形成突水通道。

关键词：小断层;高应力;裂隙演化;断层活化;