采動誘發(fā)斷層活化規(guī)律及微震監(jiān)測研究.pdf

1、斷層是影響礦山開采安全的重要地質(zhì)因素。井下的工程擾動破壞了斷層周邊的能量場、位移場和應(yīng)力場的平衡。如若處理不當(dāng)，易造成斷層滑移，對井下人員安全及設(shè)備物資形成巨大威脅。為保證礦山安全、高效、有序地回采，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源回收的最大化，開展采動誘發(fā)斷層活化規(guī)律研究具有重大意義。本文基于前人的研究成果，展開斷層活化的微觀統(tǒng)計(jì)分析及宏觀力學(xué)分析，再構(gòu)建不同的數(shù)值模型，開展斷層應(yīng)力分布影響因素分析及斷層對工程擾動的動力響應(yīng)分析。結(jié)合IMS微震監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)

2、測的實(shí)際監(jiān)測數(shù)據(jù)分析得出斷層周邊區(qū)域的地壓顯現(xiàn)規(guī)律。本文的主要研究成果如下：
　　（1）在斷層活化的宏觀力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，采用DFlac3數(shù)值模擬平臺，對比分析不同參數(shù)模型的應(yīng)力分布情況，得出影響斷層周邊區(qū)域應(yīng)力分布的主要因素為斷層的傾角、斷層的內(nèi)摩擦角、礦層彈性模量、礦層泊松比和邊界應(yīng)力。
　?。?）構(gòu)建漂塘鎢錫礦西部礦區(qū)數(shù)值模型，分別模擬斷層上下盤的工作面向斷層推進(jìn)過程。計(jì)算結(jié)果表明：由于斷層破壞了巖體的連續(xù)性，斷層周邊

3、的應(yīng)力分布具有明顯的差異性。兩種采掘作業(yè)面布置方式，對斷層及周邊巖體的影響差異性小。隨著工作面與斷層之間的距離不斷縮小，斷層介質(zhì)的法向應(yīng)力先于剪切應(yīng)力發(fā)生變化。再結(jié)合斷層及上下盤巖體介質(zhì)的不同坐標(biāo)記錄的位移變形，分析得出上下盤兩種推進(jìn)方式下，當(dāng)工作面與斷層之間的距離小于10m時(shí)，斷層開始活化。
　?。?）針對漂塘鎢錫礦的開采現(xiàn)狀及地壓活躍區(qū)的分布情況，設(shè)計(jì)優(yōu)化IMS微震監(jiān)測系統(tǒng)，并以此為基礎(chǔ)開展微震事件活動規(guī)律研究。研究表明，外界