山东龙郓煤业10·20冲击地压事故区域应力背景与防控研究

学术精汇

作者：

孟静1 2 3 张鹏*1 2 3 王继明4 丰成君1 2 3 范玉璐1 2 3 5 戚帮申1 2 3 孙明乾1 2 3

作者单位：

1. 中国地质科学院地质力学研究所2. 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室3. 自然资源部新构造与地壳稳定性科技创新团队4. 中国联合工程有限公司5. 北京市勘察设计研究院有限公司

摘要：

矿山巷道、交通隧道等地下硐室围岩稳定与岩体所处区域地应力环境息息相关。分析区域深部地应力与地下硐室走向、形状等因素的关系，有助于提前规避硐室开挖风险。文章以山东龙郓煤业10·20冲击地压事故为背景，通过地应力测量与监测工作，初步揭示了山东西部地壳浅表层现今地应力环境，结合龙郓煤业矿区附近现今地应力场特征，探讨此次冲击地压事故产生的区域应力背景，并从地应力角度提出相应的防控建议。研究结果表明：测量深度范围内主应力大小总体上与深度成正比线性关系，最大水平主应力值为3.48～20.76 MPa，随深度增加梯度为0.0182 MPa/m；最小水平主应力值为3.44～14.95 MPa，随深度增加梯度为0.0130 MPa/m；区内最大水平主应力方位为北东43°～89°，平均方位为北东75°；地壳浅表层构造作用以水平构造作用为主，但随着深度的增加，逐渐向垂直构造作用转变；龙郓煤业10·20冲击地压事故的诱发机制主要是垂向应力大于水平主应力，现今处于拉张应力环境，尤其是巷道走向平行于最大水平主应力方向；建议龙郓煤业巷道轴线与最大水平主应力方向的夹角为60°～90°，同时巷道顶板可以采用拱形顶板，确保巷道岩体稳定。

关键词：

山东西部冲击地压地应力测量与监测地应力场特征岩体稳定性

刊期：

2024，3（30）

所属栏目：

地质灾害与工程地质

基金资助：

中国地质调查局地质调查项目(DD20190317,DD20221738,DD20230540),国家自然科学基金项目(U2244226),中国地质科学院地质力学研究所基本科研业务费项目(DZLXJK202305)

分类号：

P553

DOI：

10.12090/j.issn.1006-6616.2023094

页数：

页码：

473-486

来源期刊

地质力学学报

Journal of Geomechanics