• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
卸载条件下逆冲断层滑移实验研究
  • 作者

    张宁博单仁亮赵善坤李一哲赵阳王寅秦凯

  • 单位

    中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院煤炭科学技术研究院有限公司 安全分院煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室(煤炭科学研究总院)北京市煤矿安全工程技术研究中心

  • 摘要

    煤矿开采活动对断层系统的卸荷效应,往往诱发逆冲断层失稳进而导致冲击地压灾害。以义马F16逆冲断层为工程背景,采用实验室实验研究了卸载条件下逆冲断层的差应力变化特征,分析了逆冲断层卸载过程中的位移场、变形场演化规律,阐述了逆冲断层失稳瞬态的滑移位移及声发射特性,探讨了逆冲断层的失稳过程。研究结果表明:逆冲断层卸载失稳时发生多次差应力“突跳”现象,以首次“突跳”变化量最大,差应力突变量为0.36MPa;断层不同部位滑移情况具有显著差异,其中下部滑移量大于中部和上部、下盘远场滑移量大于近场和上盘;断层岩体的法向应变和剪切应变呈“降低-突增-波动-稳定”的变化趋势,且变形场受位置影响较大,如下部法向应变“突跳”量大于中部和下部,两端剪切应变“突跳”量大于中部;断层失稳瞬间可分为启滑、主震、后震三个阶段,主震将释放大部分能量,为断层冲击地压的主要能量来源;卸载导致逆冲断层滑移的过程分为线性稳态、非线性稳态、亚失稳及失稳四个阶段,失稳瞬间剪应变的变化趋势为“突降-回弹-稳定”;开采扰动引起的卸荷作用,造成F16断层不同位置呈不同的滑移模式,即浅部逆时针滑移、深部顺时针错动。

  • 关键词

    卸载逆冲断层失稳过程应变场声发射

  • KeyWords

    unloading; thrust fault; fault rupture; strain field; AE

  • 引用格式
    张宁博,单仁亮,赵善坤,李一哲,赵阳,王寅,秦凯.卸载条件下逆冲断层滑移实验研究[J/OL].煤炭学报:1-12[2021-03-12].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2020.1722
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