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断层影响下采动覆岩与地表移动特征 被引量:1
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作者 郭文兵 刘玄 +2 位作者 杨伟强 吴鹏飞 张伊辉 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期38-46,共9页
为了研究开采扰动下含有断层工作面的覆岩及地表响应情况,首先采用数值模拟、理论分析和现场实测等方法,研究临近断层工作面采动影响下覆岩及地表运移和应力响应特征;其次建立数值模拟模型,结合“裂断拱”和“应力拱”分析临近断层工作... 为了研究开采扰动下含有断层工作面的覆岩及地表响应情况,首先采用数值模拟、理论分析和现场实测等方法,研究临近断层工作面采动影响下覆岩及地表运移和应力响应特征;其次建立数值模拟模型,结合“裂断拱”和“应力拱”分析临近断层工作面开采覆岩破坏和采场应力响应特征;然后建立断层面滑移力学模型,并结合断层滑移倾向性指标Qs定量分析断层上盘开采断层面活化倾向性;最后采用现场实测方法,分析郑州矿区大平煤矿采动影响下断层上盘地表移动变形特征。结果表明:开采扰动下“裂断拱”的发育最大宽度达到2215 m,最大发育高度达到110 m,宽高比约为1∶2;含有断层工作面“应力拱”特征,呈现非对称结构;随着断层面埋深的增加,断层面滑移倾向性呈现出先增后减再增的趋势,在弯曲下沉带同等埋深滑移倾向性缓增、在裂隙带同等埋深区域呈现出先减后增、在垮落带同等埋深区域呈现出快速增加;断层上盘开采保护煤柱留设30 m断层未活化,大平煤矿的基岩移动角和边界角较郑州矿区一般地质条件下工作面上的分别偏小88和46°,较同煤矿无断层工作面基岩移动角偏小67°。 展开更多
关键词 断层影响 覆岩运移 地表移动 采场应力 滑移倾向
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采动下逆断层活化过程中工作面应力场响应研究 被引量:22
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作者 任政 张科学 姜耀东 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期61-68,共8页
为了分析开采扰动与逆断层耦合作用下工作面应力状态变化情况,通过数值模拟手段,引入滑移倾向性指标Ts对下盘工作面回采过程中逆断层的复杂活化过程进行了综合定量分析,得到了开采扰动下逆断层对工作面应力状态的影响。分析结果表明:逆... 为了分析开采扰动与逆断层耦合作用下工作面应力状态变化情况,通过数值模拟手段,引入滑移倾向性指标Ts对下盘工作面回采过程中逆断层的复杂活化过程进行了综合定量分析,得到了开采扰动下逆断层对工作面应力状态的影响。分析结果表明:逆断层受开采扰动的影响会发生阶段性的转变,且可以划分为3个阶段:准静态阶段、活化阶段、滑移错动阶段。准静态阶段,逆断层面Ts处于活化危险基准面之下,逆断层面整体位移矢量沿着断层向上;活化阶段,逆断层小部分区域Ts位于活化危险基准面之上,逆断层面位移矢量由原来的向上开始向下逐渐转变;滑移错动阶段,逆断层面绝大部分区域位于活化危险基准面之上,逆断层发生大范围的向下滑动。断层在阶段性转变过程中对工作面支承压力影响不明显,但是,逆断层面倾角变化对工作面支承压力有着明显的影响,且断层倾角越小,工作面超前支承压力集中系数越大,越容易诱发冲击地压的发生。 展开更多
关键词 冲击地压 断层活化 滑移倾向 工作面支承压力
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采动影响下逆断层阶段性活化诱冲机制 被引量:9
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作者 任政 姜耀东 张科学 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期618-625,共8页
为了探明采动影响下逆断层诱冲机制,结合现场数据、理论推导以及数值模拟方法,综合分析了采动影响下逆断层活化过程,从动静载扰动的角度进一步分析了采动影响下逆断层诱冲机制。采动影响下逆断层活化为阶段性过程,通过滑移倾向性指标Ts... 为了探明采动影响下逆断层诱冲机制,结合现场数据、理论推导以及数值模拟方法,综合分析了采动影响下逆断层活化过程,从动静载扰动的角度进一步分析了采动影响下逆断层诱冲机制。采动影响下逆断层活化为阶段性过程,通过滑移倾向性指标Ts以及滑移量的分析可以将该过程分为3个不同的阶段。研究表明:逆断层高位区域Ts值及滑移量较大,为断层面活化过程中的危险区域,且断层面活化危险程度受断层倾角以及工作面到断层距离l的影响。逆断层的存在改变了井下开采结构,造成了工作面应力状态的改变,且逆断层阶段性活化过程中会不同程度的释放能量。数值模拟结果表明:采动影响下逆断层诱冲机制主要由动静载2方面引起:静载扰动方面,逆断层倾角的减小会造成工作面超前支承压力集中系数的增大,加大了冲击地压危险性;另一方面,逆断层阶段性活化过程中释放的能量以动载的方式对工作面造成冲击,该能量可以用地震矩M0来表征。M0与工作面到断层距离l之间存在指数相关性,该相关性中的p,q值可以用来表征工作面在回采过程中逆断层能量积累程度。p值反映开采后期断层面能量积累程度、q值反映开采初期断层面能量积累程度。p,q值越大表明断层能量积累程度越高,断层发生滑移错动后释放能量越高,对工作面冲击越大,越容易诱发冲击地压的发生。分析发现:p值随着断层倾角的减小而增大,q值随着倾角的增大而增大。 展开更多
关键词 冲击地压 断层活化 滑移倾向 地震矩 超前支承压力
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武隆鸡尾山滑坡形成机理数值模拟研究 被引量:14
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作者 许强 邓茂林 +1 位作者 李世海 王杰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2012-2021,共10页
2009年发生的重庆武隆鸡尾山滑坡,因滑源区斜坡岩层整体缓倾山内,缺乏有效的临空面和滑移空间,因此,在滑坡孕育过程中存在前缘岩溶带压缩变形、底部剪切滑移、后缘拉裂以及最终前缘关键块体(岩溶带)侧向剪断滑出等一系列的复杂动力学... 2009年发生的重庆武隆鸡尾山滑坡,因滑源区斜坡岩层整体缓倾山内,缺乏有效的临空面和滑移空间,因此,在滑坡孕育过程中存在前缘岩溶带压缩变形、底部剪切滑移、后缘拉裂以及最终前缘关键块体(岩溶带)侧向剪断滑出等一系列的复杂动力学行为。这一过程存在显著的连续变形向非连续变形的过渡与转化,单纯用连续介质的有限元和离散介质的离散元来分析模拟都很难取得较好的效果。为探究鸡尾山滑坡的孕育过程和失稳机理,运用将连续–非连续单元有机耦合的大型数值模拟软件CDEM,模拟鸡尾山滑坡的失稳过程和形成机制。研究表明:滑体前方岩溶发育带具有"可压缩性",为滑体运动提供了一定的变形空间;滑源区下方的采矿活动产生应力重分布,滑带抗剪强度降低,滑体沿其底部软弱带发生剪切蠕滑,并逐渐形成滑体后缘拉裂缝;滑动块体在向前滑移过程中不断挤压向前缘"易压缩带",坡体应力自组织调整,并逐渐在前部三角区形成垂直的第二破裂面,前缘抗力体(关键块体)形成,最后剪断岩溶带个别与稳定山体咬合岩块,整体失稳破坏。数值模拟结果较好地揭示了武隆鸡尾山滑坡前缘视倾向展布岩溶带"软基效应"所提供"准临空面",重现了鸡尾山滑坡"蠕滑—拉裂—压缩(压碎)—剪切滑出"的致灾机理。 展开更多
关键词 前缘岩溶带 采矿 滑带 软岩 周界裂缝 倾向滑移
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基于新型试验装置的TC_4钛合金面接触微动磨损行为研究 被引量:1
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作者 郑晓兵 牛志强 +4 位作者 周文龙 陈国清 刘德贵 李志强 付雪松 《工程与试验》 2018年第3期95-99,共5页
自主设计了一套微动磨损夹具装置,可以更好地实现线/面、面/面接触。设置一组喷丸强度梯度处理Ti-6Al-4V合金试样,并与未喷丸磨光态试样进行对比试验分析。探讨喷丸处理对Ti-6Al-4V合金试样面/面接触形式微动磨损性能改善效果。试验结... 自主设计了一套微动磨损夹具装置,可以更好地实现线/面、面/面接触。设置一组喷丸强度梯度处理Ti-6Al-4V合金试样,并与未喷丸磨光态试样进行对比试验分析。探讨喷丸处理对Ti-6Al-4V合金试样面/面接触形式微动磨损性能改善效果。试验结果表明,喷丸强化影响效果随喷丸强度参数变化而波动,其中,0. 20mmA喷丸强度处理在所有喷丸参数中表现最优。微动参数倾向于大滑移状态时,0. 20mmA喷丸强度处理试样较未喷丸磨光试样表现出一定的抗面/面接触形式微动磨损性能;在微动参数倾向于黏着状态时,0. 20mmA喷丸强度处理试样并未表现出良好的微动磨损抗性。 展开更多
关键词 TI-6AL-4V 微动磨损 喷丸强化 最优参数 滑移倾向
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Slip Rate on the Altyn Tagh Fault on the West of the Cherchen River (Between 85°~ 85°45′E) Since Late Quaternary
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作者 WangFeng LiMing +2 位作者 XuXiwei ZhengRongzhang ChenWenbin 《Earthquake Research in China》 2004年第4期396-405,共10页
Because of the significance to the formation and evolution of the Tibetan plateau, the displacement and slip rate of the Altyn Tagh fault have been topics full of disputation. Scientists who hold different opinions on... Because of the significance to the formation and evolution of the Tibetan plateau, the displacement and slip rate of the Altyn Tagh fault have been topics full of disputation. Scientists who hold different opinions on the evolution of Tibet insist on different slip rates and displacements of the fault zone. In the article, study is focused on the late Quaternary slip rate of the Altyn Tagh fault west of the Cherchen River (between 85°E and 85°45’E). On the basis of high resolution SPOT images of the region, three sites, namely Koramlik, Aqqan pasture and Dalakuansay, were chosen for field investigation. To calculate the slip rate of the fault, displacement of terraces was measured on SPOT satellite images or in situ during fieldwork and thermo-luminescence (TL) dating method was used. To get the ages of terraces, samples of sand were collected from the uppermost sand beds that lie just under loess. The method for calculating slip rate of fault is to divide the displacement of terrace risers by the age of its neighboring lower terrace. The displacement of rivers is not considered in this article because of its uncertainties. At Koramlik, the slip rate of the Altyn Tagh fault is 11.6±2.6mm/a since 6.02±0.47ka B.P and 9.6±2.6mm/a since 15.76±1.19ka B.P. At Aqqan pasture, about 30km west of Koramlik, the slip rate is 12.1±1.9mm/a since 2.06±0.16 ka B.P. At Dalakuansayi, the slip rate of the fault is 12.2±3.0mm/a since 4.91±0.39ka B.P. Hence, we get the average slip rate of 11.4±2.5mm/a for the western part of the Altyn Tagh Fault since Holocene. This result is close to the latest results from GPS research. 展开更多
关键词 The Altyn Tagh fault Strike-slip fault Offset landform Slip rate
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