[发明专利]一种基于差应力的采动断层活化倾向性判别方法

权利要求书

1.一种基于差应力的采动断层活化倾向性判别方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）建立标准的二维断层活化分析地质力学模型，模型满足断层面的法方向包含在最大主应力σ₁和最小主应力σ₃的方向所确定的平面内，中间主应力σ₂的方向包含在断层面内，σ₁σ₂σ₃，因此σ₂不会对断层的正应力和剪应力产生影响，断层倾角为α，依据所建立的模型，断层面正应力σ_n、剪应力τ_n与最大及最小主应力之间的关系为：

（1）

(2)

（2）依据摩尔库伦破坏准则的具体理论：固体内任一点发生剪切破坏时，破坏面上的剪应力应等于或大于材料本身的抗切强度和作用于该面上由法向应力引起的摩擦阻力之和；并建立断层活化倾向性与断层面正、剪应力及断层面摩擦强度之间的关系，具体表示如下：

(3)

公式(3)中的μ为断层面的摩擦系数，p为断层带流体渗透压力，为断层的内聚力；

（3）构建以差应力，表达的断层活化倾向性状态函数，具体如下：

(4)；

(4)建立基于状态函数的断层活化倾向性判别准则；

(5) 依据开采扰动下围岩应力重分布规律分析采动断层的活化倾向性，并结合上述(4)中的判别准则分析采动断层的活化稳定性，具体分析方式为：

根据开采方法，煤层倾角，煤层厚度相关开采参数确定开采过程中工作面前方垂直应力集中系数K及水平应力的松弛系数λ，然后利用开采扰动下的差应力 ，判别开采扰动下断层的活化稳定性，判别规则如下：

．，表示开采扰动下断层面的摩擦抵抗强于断层面的剪应力，采动断层没有活化倾向性；

．，表示开采扰动下断层面的摩擦抵抗与断层面的剪应力相等，采动断层处于活化临界状态；

．，表示开采扰动下断层面的摩擦抵抗弱于断层面的剪应力，采动断层具有活化倾向性。

2.根据权利要求1所述基于差应力的采动断层活化倾向性判别方法，其特征在于，所述步骤(4)中，判别准则如下：

A． 0，表示断层面的摩擦抵抗强于断层面的剪应力，断层没有活化倾向性；

B．=0，表示断层面的摩擦抵抗与断层面的剪应力相等，断层处于活化临界状态；

C． ＜0，表示断层面的摩擦抵抗弱于断层面的剪应力，断层具有活化倾向性。