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加载速率与断层倾角对断层矿震失稳影响的试验研究 被引量:5
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作者 刘玉春 荆刚 +2 位作者 赵扬锋 樊艺 潘一山 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期35-45,共11页
研究断层黏滑过程力学特征及规律,对预测断层矿震的发生具有重要的理论意义和现实意义。试验以粗晶正长花岗岩为例,采用双轴加载的方式进行直剪摩擦滑动试验,研究了不同断层倾角黏滑失稳特征,分析了不同侧压下加载速率为0.5、1.0、5.0μ... 研究断层黏滑过程力学特征及规律,对预测断层矿震的发生具有重要的理论意义和现实意义。试验以粗晶正长花岗岩为例,采用双轴加载的方式进行直剪摩擦滑动试验,研究了不同断层倾角黏滑失稳特征,分析了不同侧压下加载速率为0.5、1.0、5.0μm/s时对断层错动黏滑失稳的影响。研究结果表明:断层黏滑失稳时临界剪应力随着加载速率的增大是先减小再增大,而应力降随着加载速率的增大呈下降趋势,低速加载、高侧压时,断层发生黏滑所需的临界剪应力最大,断层发生黏滑时产生的应力降最大。侧压增大时,临界剪应力增大,平均应力降增大,平均黏滑周期增大。加载速率越低,平均应力降越大,同一侧压下平均黏滑周期越大,侧压变化对平均黏滑周期的影响越显著。黏滑周期与加载速度之间满足负对数线性关系,且不受侧压影响。断层倾角由56°变为45°时,在相同的侧压下临界剪应力增大,平均应力降减少,平均黏滑周期增大。断层倾角为34°试样达到峰值应力时,断层发生瞬间失稳现象,随着围压的增大,发生失稳时能量的释放也越大。大倾角断层易发生断层矿震,但释放能量小、震级低,而小倾角断层不易发生断层矿震,一旦发生失稳,释放的能量大震级高。开采速度对断层矿震的发生有着直接的影响,在某一开采速度下断层矿震最易发生,且释放能量也较大,在生产中一定要避开这个开采速度。 展开更多
关键词 断层矿震 黏滑 加载速率 断层倾角 应力降
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不同粗糙度与围压下断层黏滑失稳的数值模拟研究
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作者 崔鹏 李地元 +5 位作者 弓昊 方旭刚 罗平框 蒋京泰 肖磊 张发宇 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第9期65-74,共10页
断层断面粗糙度与围压大小对断层黏滑过程中的力学特性具有重要影响。以某深部矿山断层周边的白云岩为研究对象,通过建立精细化数值模型,开展围岩试件的双轴压缩数值模拟,分析围压大小与断面粗糙程度对断层矿震失稳的影响规律。研究结... 断层断面粗糙度与围压大小对断层黏滑过程中的力学特性具有重要影响。以某深部矿山断层周边的白云岩为研究对象,通过建立精细化数值模型,开展围岩试件的双轴压缩数值模拟,分析围压大小与断面粗糙程度对断层矿震失稳的影响规律。研究结果表明:随着断层粗糙程度JRC值与围压增大,围岩试件的弹性模量与弹性极限增大,轴向峰值应力增大且与变量之间保持正相关关系,试件剪胀效果减弱,围岩试件发生黏滑事件的次数减少,平均应力降数值与黏滑周期增大,导致断层活化被抑制,且一旦断层发生失稳,释放的能量大震级高;围岩试件的微观破坏机制以剪切为主、拉伸为辅,宏观表现为拉剪混合破坏;法向力链的热点分布区域平行于加载方向,切向力链的热点分布区域与剪切裂隙的热点分布区域相对应;随着断层粗糙程度JRC值增大,断层黏滑后对周边围岩的影响范围呈现多区域局部集中化分布;由围岩试件颗粒峰值速度分布可知,随着围压增大,断层黏滑后对周边围岩的影响范围更广,且主要集中于上下加载端位置。 展开更多
关键词 断层矿震 黏滑事件 断层断面粗糙度 围压 应力降 黏滑周期
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断层型矿震成因机理及预测方法研究 被引量:4
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作者 宋建潮 刘大勇 +1 位作者 王恩德 刘雪刚 《矿业工程》 CAS 2007年第3期16-18,共3页
介绍了抚顺煤田矿震的主要特征,用弹性回弹理论对断层型矿震的成因机理进行了深入分析,认为断层蠕动效应导致断层内部应力集中,最终使脆性和弹性岩体破裂、回弹、震动,形成了矿震。最后提出3种有效的预测该类矿震的方法。
关键词 断层 弹性回弹理论 断层蠕动效应
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矿井断层冲击地压的折迭突变模型 被引量:59
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作者 潘岳 刘英 顾善发 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期43-48,共6页
建立了矿井围岩 -断层系统的准静态形变平衡方程 ,将呈剪切破裂形式的断层失稳过程归结为折迭突变模型。模型可验证已有的岩体系统失稳破裂的临界条件 ,还可给出系统恢复准静态形变的条件。用解析方式对断层失稳前兆阶段及失稳 (震 )后... 建立了矿井围岩 -断层系统的准静态形变平衡方程 ,将呈剪切破裂形式的断层失稳过程归结为折迭突变模型。模型可验证已有的岩体系统失稳破裂的临界条件 ,还可给出系统恢复准静态形变的条件。用解析方式对断层失稳前兆阶段及失稳 (震 )后阶段系统的稳定性作出符合物理意义和实际观察的描述。给出断层失稳前后的错距和围岩弹性能释放量计算公式。从中看到系统刚度比是刻划矿震强度恰当的系统内禀参数。分析结果可全部从已有的试验结果中得到验证。 展开更多
关键词 断层矿震 折迭突变模型 稳定性分析 冲击地压
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Farewell faults in complex fault blocks with multi-technological integration
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作者 YANG Guang-lin HU Xiao-hui YAN Jing-hua 《Journal of China University of Mining and Technology》 EI 2008年第2期229-231,共3页
In the middle and second half of oilfield development,further exploration and development of petroleum reservoirs in complex fault blocks are major tasks.Based on the characteristics of fully developed farewell faults... In the middle and second half of oilfield development,further exploration and development of petroleum reservoirs in complex fault blocks are major tasks.Based on the characteristics of fully developed farewell faults in the Wenweigu oil field and the data from 3D earthquakes,RFT,HDT and other techniques,farewell faults and their distribution were identified.Conformation of the fault blocks has been provided and the precision of describing the farewell faults improved.Research technology of farewell faults has applied these methods in this region. 展开更多
关键词 farewell fault complex fault block stratigraphic correlation EARTHQUAKE RFT
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Analysis of microseismic activity in rock mass controlled by fault in deep metal mine 被引量:2
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作者 Liu Jianpo Liu Zhaosheng +2 位作者 Wang Shaoquan Shi Changyan Li Yuanhui 《International Journal of Mining Science and Technology》 SCIE EI CSCD 2016年第2期235-239,共5页
Aiming at evaluating the stability of a rock mass near a fault,a microseismic(MS) monitoring system was established in Hongtoushan copper mine.The distribution of displacement and log(/),the relationship between MS ac... Aiming at evaluating the stability of a rock mass near a fault,a microseismic(MS) monitoring system was established in Hongtoushan copper mine.The distribution of displacement and log(/),the relationship between MS activity and the exploitation process,and the stability of the rock mass controlled by a fault were studied.The results obtained from microseismic data showed that MS events were mainly concentrated al the footwall of the fault.When the distance to the fault exceeded 20 m,the rock mass reached a relatively stable state.MS activity is closely related to the mining process.Under the strong disturbance from blasting,the initiation and propagation of cracks is much faster.MS activity belongs in the category of aftershocks after large scale excavation.The displacement and log(C/) obtained from MS events can reflect the difference in physical and mechanical behavior of different areas within the rock mass,which is useful in judging the integrity and degradation of the rock mass. 展开更多
关键词 Deep mining Fault Microseism(MS) Stability
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