Особенности кинематики сдвижений массива горных пород в процессе развития малоамплитудного нарушения

А. В. Мерзликин, Л. Н. Захарова

Аннотация


Рассмотрен механизм образования и развития малоамплитудных разрывных нарушений в осадочном массиве на основе результатов физического и математического моделирования. Физическое моделирование слоистого массива горных пород осуществлялось с использованием песчано-гипсовой смеси. Результаты физического моделирования позволили наглядно оценить процесс формирования и развития малоамплитудных разрывных нарушений, установить ориентацию и амплитуду моделируемых разрывов. Было установлено, что в разрывных нарушениях с бо́льшей амплитудой находился материал наполнителя, который сформировался в результате трения одной стенки нарушения с другой – противоположной. Объем моделируемой толщи после формирования разрывных нарушений в зависимости от амплитуды разрывов увеличился от 2-3 до 10 %. Для получения информации о напряженно-деформированном состоянии горного массива и установления важных особенностей динамики развития разрывных нарушений было применено математическое моделирование на основе алгоритма потока частиц. Результаты математического моделирования позволили установить, что при формировании малоамплитудных нарушений в поле сдвижений зарождаются несколько породных кластеров. Благодаря взаимодействию кластеров массива горных пород, которые согласовывают свое движение и способствуют разрыхлению массива, в массиве накапливаются пустоты, являющиеся обязательным условием для развития малоамплитудных нарушений. Полученные результаты позволяют уточнить сложный механизм необратимых сдвигов и деформаций массива горных пород в период зарождения и развития малоамплитудных разрывных нарушений. Это способствует совершенствованию методики прогнозирования параметров разрывных нарушений, имеет практическое значение с точки зрения снижения рисков горных работ.

Ключевые слова


механизм образования; моделирование; нарушения; кластеры

Полный текст:

PDF PDF (English)

Литература


Гзовский М.В. Основы тектонофизики. М.: Недра, 1978. 536 c.

Глухов А.А. Метод определения типа и параметров малоамплитудной тектонической нарушенности угольного пласта / А.А.Глухов, А.В.Анциферов // Проблемы горного давления. 2001. № 5. С. 106-113.

Грабер Н.С. Разрывные нарушения угольных пластов / Н.С.Грабер, В.Е.Григорьев, Ю.Н.Дупак. Л.: Недра, 1979. 190 с.

Корчемагин В.А. К методике выделения и реконструкции наложенных полей напряжений / В.А.Корчемагин, В.С.Емец // ДАН СССР. 1982. Т. 263. № 1. С. 163-168.

Халимендик Ю.М. Исследование закономерностей вывалообразований в очистных забоях угольных шахт / Ю.М.Халимендик, А.В.Бруй, М.В.Чемакина // Записки Горного института. 2010. Т.188. С.70-73.

Цирель С.В. Дилaтансия в разрушенных породах // Записки Горного института. 2011. Т.190. С.172-176.

Azad Sağlam Selçuk. Geology of the Çaldıran Fault, Eastern Turkey: Age, slip rate and implications on the characteristic slip behavior / Azad Sağlam Selçuk, M.Korhan Erturaç, Sebastien Nomade // Tectonophysics. 2016. Vol. 680. P.155-173.

Hazeghian M. Numerical modeling of dip-slip faulting through granular soils using DEM / M.Hazeghian, A.Soroush // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2017. Vol. 97. P.155-171.

Jun Cai. Substratum transverse faults in Kuqa Foreland Basin, northwest China and their significance in petroleum geology / Jun Cai, Xiuxiang Lü // Journal of Asian Earth Sciences. 2015.Vol.107. P.72-82.

Relationship between joint development in rock and coal seams in the southeastern margin of the Ordos basin Original Research Article/ Linlin Wang, Bo Jiang, Jilin Wang, Zhenghui Qu, Pei Li, Jiegang Liu // International Journal of Mining Science and Technology. 2014. Vol.24. Iss.2. P.219-227.

SHI Xiaojuan. Operational state monitoring and fuzzy fault diagnostic system of mine drainage // Mining Science and Technology. 2010. Vol.20. Iss.4. P.581-584.

Stress spatial evolution law and rockburst danger induced by coal mining in fault zone / Li T., Mu Z., Liu G., Du J., Lu H. // International Journal of Mining Science and Technology. 2016. Vol.26(3). P.409-415.

Stefano Tavani. High precision analysis of an embryonic extensional fault-related fold using 3D orthorectified virtual outcrops: The viewpoint importance in structural geology/ Stefano Tavani, Amerigo Corradetti, Andrea Billi // Journal of Structural Geology. 2016. Vol.86. P.200-210.




DOI: http://dx.doi.org/10.25515/pmi.2018.3.235

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.