煤矿隐伏断层突水的断裂力学模型及力学判据
详细信息
- 责任者：陈忠辉^c中国矿业大学（北京）深部岩土力学与地下工程国家重点实验室^d1968^e博士^f教授 ; 胡正平 ; 李辉 ; 陈庆丰
- 刊名：中国矿业大学学报
- 出版年：2011
- 卷期：40^b5总182
- 关键词：突水 ; 煤矿 ; 断裂力学20^a力学模型 ; 隐伏构造 ; 断层30^a劈裂分析 ; 应力强度因子
- 页码：673～677
- 索书号：P706.6/141
- 图表：^c参12插图
- 分类号：1500
- 文摘期号：2012/04
摘要
针对导水断层和底板塑性滑移场的空间关系，把导水断层和底板塑性滑移场的最短距离视为断层突水的关键路径，建立了底板隐伏断层突水的简化断裂力学模型。利用断裂力学理论分析了含斜裂缝有限板裂缝尖端的应力强度因子计算公式，推导了导水断层发生劈裂破坏的临界水压力以及影响因素。结果表明:发生断层突水的临界水压力随着断层长度增加而减小、随着断层到底板距离的增加而减小、随着水平压力增大而增大的趋势。根据压剪裂缝扩展时翼型分支裂纹扩展理论，获得底板隐伏断层突水的必要条件是承压水达到临界水压力，充分条件为断层到煤层底板的最短距离达到一个的临界值以及相应的理论公式。