地质动力引起岩层移动变异及突变灾害研究

在地质动力的作用下，矿山地下开采正常的岩层与地表移动规律将发生变化，甚至会发生突变灾害。本文基于地球动力区划的理论和方法，对北票台吉矿急倾斜煤层深部开采条件下，煤层地板形变、断层活化、动力突变现象进行了分析研究。提出了区域应力活动是岩层移动变异和地下动力现象的力源，地下采矿活动为地质动力释放提供了空间条件的观点。文中还讨论了矿山地质动力的作用特征、区划方法和对岩层与地表移动的影响规律。     

老虎台井田构造应力分析

应用数据库对老虎台井田其发生的 263 次冲击地压之统计分析表明,岩体动力现象与活动断裂有密切关系。因此,对该井田进行了地质动力区划的研究。通过逐级使用地形测量图并结合其它方法查明了井田Ⅰ～Ⅴ级活动断裂,由各级断裂所分割的断块结构展现出了井田现今构造运动的结果。在确定主应力的基础上,以查明的各级断块结构为模型,应用有限元法进行了区域构造应力场的数值模拟。进而总结了应力分布与岩体动力现象的内在关系。     

断裂应力场模拟分析与应用

采用岩石破坏过程分析系统 (RFPA2D) ,通过对断裂应力场数值模拟分析 ,表明构造应力场条件下含断裂岩体的声发射的能量最大值和累计值都远大于重力场 ,说明构造应力场条件下岩体应力大大高于重力场 .通过对北票矿区浅源地震的分析 ,认为现今构造应力场和断裂对矿震等地质动力灾害的发生起控制作用 .一般说来 ,断裂的活动性及应力场性质不同 ,地质动力灾害发生的强度和频度也不同 .图 4,表 2 ,参 6 .     

砚石台矿动力现象的工程实录与特征分析

南桐矿务局砚石台煤矿采深已达600多米，该矿在采掘过程中，多次发生强度不一的矿山动力现象，针对砚石台煤矿特殊的开采地质条件，对现场实地调查后，对动力现象进行了工程实录，研究了砚石台煤矿动力现象频繁发生的原因。结合砚石台煤矿的实际条件，提出了砚石台煤矿典型矿山动力现象的地质力学模型，为进一步对砚石台煤矿动力现象的突变分析和认识动力现象的机理提供了依据；并对矿山动力现象的特征及影响因素进行了分析，为减轻矿井灾害提供了参考。     

矿区活动断裂多重分形特征及与动力现象关系

为分析矿区活动断裂分布特征及与动力现象之间的关系,以矿区地貌形态为研究背景,基于地质动力区划活动断裂划分方法,运用多重分形理论对木城涧矿、大安山矿、平顶山十二矿和老虎台矿Ⅴ级活动断裂划分结果进行多重分形计算.研究结果表明:4个矿区断裂体系在较大尺度上都满足标度不变性,空间分布属于多重分形分布,其多重分形谱呈右钩状,广义分形维数D_q与矿山动力现象正相关,特征参数Δf(α)与广义分形维数D_q综合起来能够宏观评估矿区动力环境.建立基于广义分形维数与特征参数的矿区动力环境等级判定准则与评估方法,并实现对以上4个矿区的动力等级评估,为矿山资源开采提前了解区域断裂内在特征及矿区动力环境特征提供宏观指导方向.     

红菱井田现今构造应力预测研究

地质动力区划方法逐级使用地形测量图井结合其它方法查清活动断裂，用以揭示地壳的区域岩体断块结构以及评估其力学状态。通过地质动力区划方法查明了红菱井田现今应力环境下的II～V级断裂，由各级活动断裂所分割的断块结构展现出了井田现今构造运动的结果。在确定主应力的基础上，以查明的各级断块结构为模型，应用有限元法进行了区域构造应力场数值模拟，进而分析了该井田以构造应力为主的地应力特点。     

矿山岩体力学及工程的研究进展与展望

文章针对采矿工程的实际问题，综述了矿山岩体力学理论与应用的研究进展，主要内容包括矿山岩体力学的损伤研究与应用、矿山岩体力学的分形研究与应用和矿山岩体力学损伤与分形研究的工程应用；讨论了矿山岩体力学今后的研究方向，即深部开采带来的工程灾害防治、开采方法选择的科学问题与关键技术措施。     

微震监测技术在煤矿动力灾害防治中的应用

煤矿中发生的岩爆、煤和瓦斯突出、突水等地质灾害,与煤岩体中的微地震现象有着必然的联系。开展高精度微震监测工作．通过判识潜在的煤矿动力灾害活动规律,进而实现时煤矿动力灾害实现预测预警。     

区域构造应力场的数值模拟与应用

以淮南潘—矿为工程背景，依据地质动力区划方法。进行Ⅰ～Ⅴ级活动断裂的划分，确定区域构造形式，研究了C13-1煤层构造格架、主要断裂特点，在此基础上，建立了构造应力场的地质模型，结合地应力测量和岩体应力分析，确定区域岩体应力分布规律。其结果表明，煤矿区域原岩应力分布状态主要受断裂构造的支配，断裂构造的叠加扰动使原岩应力场重新分布，从而在时间和空间上制约若潘—矿煤与轧斯突出的区域性分布，为安全生产提供保障。     

矿区活动断裂空间形态EH4探测

为了查明地质动力区划确定的活动断裂的存在与地下分布状态对煤与瓦斯突出的影响,利用质动力区划方法对鹤岗兴安井田区域内活动断裂进行划分,建立了板块构造学和矿井工程实际的联系。通过野外考察选取了对兴安矿煤与瓦斯突出影响严重的Ⅲ-1和Ⅳ-3活动断裂为研究对象,进行EH4电导率剖面测量,最终确定了两条活动断裂的空间分布状态。研究表明活动断裂控制着煤与瓦斯突出的区域性分布,EH4活动断裂电导率测量提供了活动构造探测新方法,对矿井动力灾害危险性预测和井下开采具有指导意义,可以在矿井实际工程中应用推广。     

关于山西地质灾害调查与区划的思考

通过参与对山西省北、中、南部县市地质灾害调查与区划工作，认为山西地质灾害调查与区划工作应以矿山(尤其是煤炭矿山)开采和人工开山修路等人类工程活动引诱发的人为灾害为主，展开工作。矿山开采引起的地面裂缝与地面塌陷是山西的首要地质灾害，其次为开山修路引起的崩塌、滑坡和泥石流地质灾害。总结了山西地质灾害调查与区划的一般工作方法。     

垞城煤矿小断层破坏“三软”煤层地质特征分析

本文通过分析小断层破坏垞城煤矿＂三软＂煤层地质特征现象。归纳总结出了小断层对垞城煤矿＂三软＂煤层的地质影响。为该矿选择掘进方法、顶板支护措施等提供了依据,对该矿生产过程中节省成本,提高采掘效率具有一定的现实意义。     

古交市采煤地质灾害特征分析

以古交市采煤区为例,根据调查资料统计了因煤矿开采造成的各种地质灾害,分析了各种煤矿地质灾害的特点以及煤矿地质灾害的环境效应,得出采煤地质灾害的危害性严重的结论,为煤矿地质灾害的研究及治理提供依据。     

深部开采灾害及防治研究进展

随着浅部矿物资源日益减少,越来越多的矿井开采向深部推进。开采深度不断增加所引起的软岩大变形、岩爆、高矿压、热害、瓦斯突出和强扰动等工程灾害为深部采矿工程带来了极大的挑战,严重威胁着矿井的生产安全。国内外学者针对深部资源开采面临的工程问题进行了大量的理论与试验研究并取得了一定的成果。本文阐述了引起深部工程灾害的主控因素,总结了深部复杂地质环境灾害现象物理力学机制的研究进展,介绍了深部开采工程实践中防治各类灾害事故的技术装备和理论构想的发展现状,最后提出了未来深部岩体力学理论研究与灾害控制措施研究面临的挑战。     

近煤层软岩巷道围岩变形治理技术研究

青东矿井地质条件复杂，断层多，开拓巷道避开突出煤层绕行时，巷道围岩条件较差，给矿井安全带来威胁。本文详细阐述了西翼轨道大巷近煤层软岩巷道支护治理方案及支护参数，在很大程度上减少了巷道变形量，满足了通风、行人、运输安全，降低了维护费用，节约了成本，节省了矿井投产时间，为今后类似条件下的巷道支护提供了宝贵的经验。     

矿井多波多分量地震勘探超前探测原理与实验研究

为了长距离超前探测煤矿井下的地质构造情况,应用多波多分量地震勘探理论,介绍DTC-150井下长距离超前探测仪的基本原理,研究该仪器的井下测量方法与资料处理解释原则,并应用该仪器对不同的矿井进行超前预报探测实验.研究结果表明:采用DTC-150井下超前探测仪器能够较准确地探测到掘进面前方100 m内断层、围岩裂隙、岩石破碎带以及富水情况,据由该仪器获得的波速对围岩进行分类.     

米溪梁隧道特殊地质环境下综合超前预报研究

深埋长大隧道掘进过程中的断层、破碎带等不良地质体是导致地质灾害发生的主要诱因,地质超前预报对不良地质灾害的规避和施工安全具有重要的指导作用。针对米溪梁隧道复杂的地质条件,运用TSP、TRT探测、超前水平钻探、钻心取样、隧道内地质观测分析等方法对隧道前方围岩地质信息开展综合预测预报,为确定施工方案及合理的支护参数提供依据。经施工开挖揭示,预报效果较好,成功地保证了施工安全和质量。     

夹层非均匀分布的块系岩体摆型波传播规律

岩体是具有离散性、非均匀性特征的复杂地质体,在这种离散性、非均匀性岩体中会出现摆型波现象,极易引发深部岩体工程灾害。针对岩体的离散性、非均匀性特征,基于岩体等级块系构造理论,研究夹层物理性质非均匀分布对块系岩体摆型波传播规律的影响,分析同一区域夹层黏弹性特性变化对不同区域块体动力响应的影响,以及不同区域夹层黏弹性特性变化对同一块体动力响应的影响。研究发现:当局部软弱夹层弹性系数减小时,与该部分相连接的块体的动力响应受影响较大,出现加速度峰值增大的现象;局部软弱夹层黏弹性特性变化时,对该部位前后位置的块体动力响应的影响是不同的;夹层弹性或黏性发生变化的位置对摆型波传播具有重要影响,黏弹性变化位置越靠前,对块系岩体动力响应的影响越强烈。根据以上分析结果提出对深部岩体工程有指导作用的建议,也为进一步研究离散、非均匀的复杂深部岩体动力现象提供参考。     

葛泉煤矿地质构造研究

通过对葛泉煤矿多年勘探和生产中获得的大量地质资料的分析研究 ,得出该矿地质构造以正断层十分发育为特点 ,其展布方向以NE向为主 ,构成阶梯式不对称地堑。大断层往往是由相邻的几条断层构成断层带或紧邻平行发育。小断层具有成群、成带发育的特点。论述了地质构造对煤矿生产的影响 ,并对未采区地质构造的发育特点进行了预测