地質(zhì)構(gòu)造對(duì)采煤沉陷的控制作用研究.pdf

1、為了進(jìn)一步完善“構(gòu)造控災(zāi)”理論體系，本文從典型煤礦區(qū)的地質(zhì)條件和開(kāi)采實(shí)際出發(fā)，在以往研究成果的基礎(chǔ)上，通過(guò)理論分析和計(jì)算機(jī)數(shù)值試驗(yàn)，重點(diǎn)研究單斜構(gòu)造的地層傾角、褶皺構(gòu)造形態(tài)及其翼間角、正斷層傾向和傾角及斷層組合對(duì)采煤沉陷的控制作用。研究工作取得以下主要結(jié)論： (1)在同樣強(qiáng)度的開(kāi)采擾動(dòng)下，覆巖因地層傾角的不同而反映出不同的采煤沉陷特征。近水平煤層采空區(qū)頂板的中部拉應(yīng)力明顯集中，地表破壞形態(tài)為對(duì)稱的下沉盆地；緩傾斜和傾斜煤層，拉應(yīng)

2、力相對(duì)集中于采空區(qū)上山方向，壓應(yīng)力集中于下山方向，地表最大下沉位置向下山方向偏移，地表破壞形態(tài)是非對(duì)稱的下沉盆地；急傾斜煤層對(duì)地表的破壞主要發(fā)生在煤層頂板，隨著采空區(qū)范圍向下延伸，采空區(qū)上部未采煤體及煤層頂板向下垮落并順層滑移，在地表沿煤層走向方向形成半地塹式塌陷坑。 (2)背斜構(gòu)造具有拱的形狀，象拱橋一樣，可以承受較大的載荷，因而采煤沉陷幅度較??；向斜構(gòu)造與背斜彎曲方向正好相反，其轉(zhuǎn)折端的殘余構(gòu)造張力與采動(dòng)引起的張力迭加，更容

3、易造成采空區(qū)頂板的破斷與冒落。背斜構(gòu)造采煤沉陷的影響范圍最大，向斜構(gòu)造采煤沉陷的影響范圍最小，水平煤層采煤沉陷的影響范圍介于前兩者之間。背斜構(gòu)造翼間角與采煤沉陷盆地最大下沉值呈正相關(guān)關(guān)系，向斜構(gòu)造翼間角與地表最大下沉值負(fù)相關(guān)。 (3)斷層破壞巖層的連續(xù)性，弱化覆巖力學(xué)強(qiáng)度，容易引起應(yīng)力集中，因而有利于采煤沉陷的發(fā)生與發(fā)展。當(dāng)巖體內(nèi)有斷層發(fā)育時(shí)，斷層成為覆巖移動(dòng)的界面，斷層露頭處易形成臺(tái)階狀下沉，地表形成不連續(xù)沉陷盆地。在一定的開(kāi)