Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Cơ chế tiến hóa ứng suất nứt trên lớp đất phủ khi khai thác trên vùng đứt gãy kép
Tóm tắt
Nghiên cứu quy luật tiến hóa ứng suất nứt của đá phủ trong quá trình tiến bộ của mặt khai thác trong khu vực đứt gãy kép. Bài báo này lấy điều kiện địa chất và tình hình khai thác thực tế của mặt khai thác 21,129 của mỏ Tucheng làm nền tảng kỹ thuật. Phương pháp mô phỏng tương tự kết hợp với đo đạc thực địa đã được áp dụng. Quy luật tiến hóa của trường nứt trong khai trường, xu hướng biến đổi ứng suất của đứt gãy mái, và đặc tính di chuyển của lớp địa chất phủ trong quá trình khai thác thông qua các đứt gãy kép được nghiên cứu. Kết quả cho thấy: Các đứt gãy kép có một khu vực hiệu quả lớn trên đá xung quanh khai trường, sự chuyển động của đá xung quanh trong khu vực bị ảnh hưởng là mãnh liệt. Khi mặt khai thác tiến vào khu vực đứt gãy F2, năng lượng phát sinh trong quá trình chuyển động của đá xung quanh đứt gãy F2 được chuyển đến đứt gãy F1, điều này làm tăng hoạt động của đá trong khu vực đứt gãy F1. Sự hoạt hóa của đứt gãy F2 gây ra sự mở rộng thêm của các vết nứt trong các đá xung quanh của đứt gãy F1. Đá xung quanh khai trường đã chuyển từ chế độ tác động của một đứt gãy đơn sang chế độ tác động của hai đứt gãy liên hợp. Theo mức độ phát triển của các vết nứt trên mái của lớp địa chất phủ, các vị trí khác nhau trong khai trường được phân loại theo thứ tự từ lớn đến nhỏ như sau: khu vực nứt gây tác động của đứt gãy > khu vực đứt gãy kép trung tâm > khu vực mở > giữa khu vực không bị ảnh hưởng bởi đứt gãy. Dữ liệu đo đạc thực địa cho thấy khu vực bị ảnh hưởng bởi đứt gãy kép được tạo thành từ "khu vực áp lực cao" và "khu vực áp lực thấp". Giá trị kháng lực làm việc của hỗ trợ thủy lực cao hơn so với khu vực không bị ảnh hưởng bởi đứt gãy. Quy luật phát triển và phân bố vết nứt trong lớp địa chất phủ của khai trường trong các thí nghiệm mô phỏng tương tự nhất quán với quy luật áp lực mái được đo tại thực địa.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Atsushi S, Mitri HS (2014) Dynamic behaviour of mining-induced fault slip. Int J Rock Mech Min Sci 66:19–29
Atsushi S, Mitri HS (2015) Effect of slip-weakening distance on selected seismic source parameters of mining-induced fault-slip. Int J Rock Mech Min Sci 73:115–122
Chang C, Kang TS (2011) Influence of regional fault on the current stress state in southeast Korea. Int Sci 1: 98–103
Hoek E (2007) Practical rock engineering is a vital reference tool for engineers working in rock. A free set of notes is available based on select case histories, each carefully chosen to illustrate the concepts and practical approaches used. North Vancouver
He GQ, Yang L, Ling GD et al (1991) Mining subsidence science. University of Mining and Technology Press, Xuzhou
Jiang JQ, WU QL, Qu H et al (2014a) Evolutionary characteristics of mining stress near the hard-thick overburden normal faults. J Min Saf Eng 31(6):881–887
Ji HG, Ma HS, Wang JA et al (2012) Mining disturbance effect and mining arrangements analysis of near-fault mining in high tectonic stress region. Saf Sci 50(4):649–654
Jiang FX, Wei QD, Wang CW et al (2014b) Analysis of rock burst mechanism in extra-thick coal seam controlled by huge thick conglomerate and thrust fault. J China Coal Soc 39(7):1191–1196
Jiao ZH, Zhao YX, Jiang YD et al (2017) Fault damage induced by mining and its sensitivity analysis of influencing factors. J China Coal Soc 42(S1):36–42
Kang HP, Wu ZG (2012) Effect of geological structures on in-situ stress distribution in underground coal mines. Chin J Rock Mech Eng 31(Add):2674–2680
Li ZL, Dou LM, Cai W et al (2015a) Fault-pillar induced rock burst mechanism of thick coal seam in deep mining. Chin J Rock Mech Eng 32(2):333–342
Li ZH, Dou LM, Lu ZY et al (2015b) Study of the fault slide destabilization induced by coal mining. J Min Saf Eng 27(4):499–504
Lu JG, Wang T, Ding WB et al (2018) Induction mechanisms of coal bumps caused by thrust faults during deep mining. J China Coal Soc 43(2):405–416
Pan YS, Li ZH, Zhang MT (2003) Distribution, type, mechanism and prevention of rockbrust in china. Chin J Rock Mech Eng 22(11):1844–1851
Pan LY, Zhang LJ, Liu XG (2006) Prediction and prevention of ground pressure impact. China University of Mining and Technology Press, Xuzhou, pp 132–143
Potvin Y, Jarufe J, Wesseloo J (2015) Interpretationof seismic data and numerical modelling offault reactivation at El Teniente, Reservas Norte sector. Trans Inst Min Metall 119(3):175–181
Qian MG, Shi PW (2003) Mine pressure and rock formation control. China University of Mining and Technology Press, Xuzhou
Ruina A (1983) Slip instability and state variable friction laws. J Geophys Res Atmos 881(B12):10359–10370
Wang JM, Dong SN, LU L et al (1997) Mining disturbanceon faults in panel and the hydrogeological effect. J China Coal Soc 22(4):27–31
Xia YX, Wang JH, Mao DM (2016) Analysis of fault activation induced rock burst risk based on in-situ stress measurements. J China Coal Soc. 12:3008–3015
Yu WJ, Wu GS (2018) Deformation characteristics and stability control of soft coal–rock mining roadway in thin coal seam. J China Coal Soc 43(10):2668–2678
Yu WJ, Wu GS, An BF, Zhang J (2019) Large deformation characteristics and stability control of roadway with fractured rock mass. J Min Saf Eng 36(01):103–111
Zhang ZT, Gao WH (2020) Effect of different test methods on the disintegration behaviour of soft rock and the evolution model of disintegration breakage under cyclic wetting and drying. Eng Geol 279:105888. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2020.105888
Zhang ZT, Gao WH, Wang X, Zhang JQ, Tang XY (2020) Degradation-induced evolution of particle roundness and its effect on the shear behaviour of railway ballast. Transp Geotech 24:100388. https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2020.100388
Zhang ZT, GaoWH, Zeng CF, Tang XY, Wu J (2020b) Evolution of the disintegration breakage of red-bed soft rock using a logistic regression model. Transp Geotech 24:100382
Zhu GA, Dou LM, Wang HS et al (2020) Back analysis of rock burst risk and fault slip due to mining in the island panel along fault: a case study of island panel 3108 in Chaoyang coal mine. J China Coal Soc 45(2):533–541