东荣二矿井田构造应力分区特征及其应用研究
2021-08-23刘洪泉杨振华
科学技术创新 2021年23期
关键词:模型
刘洪泉 杨振华
(1、黑龙江龙煤矿业集团股份有限公司 双鸭山分公司东荣二矿,黑龙江 双鸭山 155100 2、辽宁工程技术大学 矿业学院,辽宁 阜新 123000)
1 井田概况及地质构造模型
1.1 井田概况
东荣二矿开采过程中已发生多次矿井动力显现现象,其中17#煤层发生动力显现的次数较多、强度较大。文中主要对17#煤层的构造应力进行计算和分区,研究构造应力分区特征对矿井动力显现的影响。
1.2 地质构造模型构建
基于地质构造形式、现代构造运动特征和断裂活动特征,从板块构造的尺度出发,根据断块的主从关系和大小从高级到低级按顺序确定出Ⅰ~Ⅴ级各级断块,建立了现代构造运动与工程应用之间的联系。依据Ⅴ级区划图确定的断块构造边界,建立了东荣二矿井田地质构造模型,如图1 所示。

图1 东荣二矿井田地质构造模型
2 构造应力计算模型
2.1 顶板岩性分布特征确定
根据东荣二矿井田地面勘探钻孔及井巷采掘工程揭露的煤层顶板岩性信息,运用地质动力区划信息管理系统软件,进行岩性分布计算及岩体分区,确定17#煤层顶板岩性分布特征。
2.2 裂及顶板岩性力学参数确定
东荣二矿17#煤层直接顶岩性以细砂岩和粉砂岩为主,井田范围内存在Ⅳ级和Ⅴ级区划断裂。结合实验室测试得到的不同岩性的物理力学参数,确定顶板岩性分类及断裂力学特征参数,见表1。

表1 东荣二矿17#煤层顶板岩性及力学参数
2.3 边界及加载条件确定
参考东荣二矿的地应力测量结果,确定东荣二矿17#煤层构造应力模型的σ1为32.20 MPa,σ3为23.32 MPa。……
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