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Vol.28 No.4 来兴平等：西部矿区深部复杂应力环境下开采扰动区松软岩层力学特性 .315. 述了监测巷道顶底下沉变形、左右“顶一帮”和“底 变形阶段，同时，地质构造和断层以及断层水也对 一帮”围岩最大挤压变形统计规律.由图可见， 其施加了不同的耦合作用，使得左右两帮出现拉 1#,2#和3监测断面距离掘进面较远，巷道下沉 伸和收敛变形，且存在异常变形现象，这就说明该 和变形较大，究其原因主要是巷道已经进入二次 区域内有构造或断层作用， LA-A 单位 1025 2674042291 5本G44443421本8h+12 阁侧：△收效监测上州补测结。应力测量G4构造探测 (©)现场综合监测（点）布置 (b)岩层下沉监测 8 ■26测线 ■46测线 "_"收敛变形： ”“收敛变形： “+”拉伸变形 “+”拉伸变形 ■12测线 ■14测线 1 -500 5001000 600-500-400-300-200-1000100200 最大累计收缩-拉伸变形mm 累计收敛变形量mm (©)左右“顶-帮”变形 (d左右“底-帮”变形 图5开采扰动区内巷道不同部位挤压变形规律 Fig.5 Comparison of the regular of squeezing deformation in EDZ 3.2应力监测与分析 事故的教训3=1].在十600m轨道巷附近从G4 查明地壳的地应力大小和方向是采矿工程的 测点向南已施工104m,轨道巷迎头岩石（泥岩、 基础，总的来看，地壳中垂直地应力的分布规律 高岭石泥岩)破碎，易冒，而且小断层发育，综合分 比较简单，即垂直应力随深度增加呈线性增大，而 析预计，轨道巷已进入F1断层破碎带，有构造或 水平应力的变化规律比较复杂].为了准确预 断层水以及瓦斯等有害气体的耦合作用，因此， 计开采扰动中围岩应力演化趋势，在轨道巷设置 为了预防F1断层面的水和有害气体突然涌出，确 了2个(I,Ⅱ)应力测站进行监测，每个监测站在 保安全生产，对600m轨道巷进行构造异常与断 巷道左右两侧岩墙上分设2个应力监测仪器.其 层水进行了探测.探放F1断层且疏放F1断层面 中I,Ⅱ应力监测站相距11.5m,I测站与1#收 的水及有害气体，并探明了下组9煤的位置及厚 缩变形测站相距26.1m,图6是现场应力监测结 果与统计规律，从图中可看出，在巷道掘进过程 10 中，由2*，3*表围岩压力增加迅速，经35d围岩 8 o3表 变形，1,3,4表基本趋于稳定，而2表仍保 6 持增长趋势，2表受F1断层及小断层破碎带影 1*表 4 响导致围岩压力持续上升：右帮压力达11.2 4 MPa,左帮压力达7.1MPa,最大压力差为6.8 MPa,巷道两帮压力呈现非对称分布，从而造成巷 10152025303540 时间d 道两帮及顶板挤压和扭曲变形. 3.3构造异常探测 图6现场应力监测结果 鉴于近年来由于构造探测不清造成了多矿难 Fig.6 Result of imsitu stress monitoring述了监测巷道顶－底下沉变形、左右“顶－帮”和“底 －帮” 围岩最大挤压变形统计规律．由图可见 1＃2＃和3＃监测断面距离掘进面较远巷道下沉 和变形较大．究其原因主要是巷道已经进入二次 变形阶段同时地质构造和断层以及断层水也对 其施加了不同的耦合作用使得左右两帮出现拉 伸和收敛变形且存在异常变形现象这就说明该 区域内有构造或断层作用． 图5 开采扰动区内巷道不同部位挤压变形规律 Fig．5 Comparison of the regular of squeezing deformation in EDZ 3∙2 应力监测与分析 查明地壳的地应力大小和方向是采矿工程的 基础．总的来看地壳中垂直地应力的分布规律 比较简单即垂直应力随深度增加呈线性增大而 水平应力的变化规律比较复杂［12］．为了准确预 计开采扰动中围岩应力演化趋势在轨道巷设置 了2个（ⅠⅡ）应力测站进行监测每个监测站在 巷道左右两侧岩墙上分设2个应力监测仪器．其 中ⅠⅡ应力监测站相距11∙5mⅠ测站与1＃收 缩变形测站相距26∙1m．图6是现场应力监测结 果与统计规律．从图中可看出在巷道掘进过程 中由2＃3＃表围岩压力增加迅速经35d 围岩 变形1＃3＃4＃表基本趋于稳定而2＃表仍保 持增长趋势2＃表受 F11断层及小断层破碎带影 响导致围岩压力持续上升；右帮压力达 11∙2 MPa左帮压力达7∙1MPa最大压力差为6∙8 MPa巷道两帮压力呈现非对称分布从而造成巷 道两帮及顶板挤压和扭曲变形． 3∙3 构造异常探测 鉴于近年来由于构造探测不清造成了多矿难 事故的教训［1314］．在＋600m 轨道巷附近从 G4 图6 现场应力监测结果 Fig．6 Result of in-situ stress monitoring 测点向南已施工104m轨道巷迎头岩石（泥岩、 高岭石泥岩）破碎易冒而且小断层发育综合分 析预计轨道巷已进入 F11断层破碎带有构造或 断层水以及瓦斯等有害气体的耦合作用．因此 为了预防F11断层面的水和有害气体突然涌出确 保安全生产对600m 轨道巷进行构造异常与断 层水进行了探测．探放 F11断层且疏放 F11断层面 的水及有害气体并探明了下组9＃煤的位置及厚 Vol．28No．4 来兴平等： 西部矿区深部复杂应力环境下开采扰动区松软岩层力学特性 ·315·