为研究工作面开采遇断层时断层渐进破坏过程及能量释放规律 ,基于数值模拟手段 ,分析 逆断层下盘开采时断层周围应力环境变化特征及断层活化能量释放规律 , 并开展双轴加卸载试 验 ,分析不同应力状态下断层单元试件破坏过程、剪应力变化规律及能量释放大小。结果表明 :采动影响下,距煤层较远的高位顶板处断层水平应力降低,距煤层较近的顶底板处断层垂直应力增大 ,导致侧压系数减小 ,诱发断层活化失稳 ;断层破坏时发生黏滑失稳 , 出现多次剪应力突降 ,并伴 随有能量的释放 ,其中第 1 次剪应力突降数值最大 ,且随着加卸载速率增大 ,剪应力突降数值增大 ; 工作面向断层方向推进过程中 , 高位顶板处断层最先活化失稳释放能量 , 剪应力降及能量释放相 对较小 ,煤层附近顶底板处断层活化失稳时间较晚 ,但剪应力降及能量释放数值较大 , 易造成大的 矿震甚至诱发冲击事故。

泥岩巷道在开挖遇水后极易发生变形、垮落 ,严重影响巷道安全掘进 。为揭示含水状态和 开挖效应对泥岩巷道影响机理 ,采用 x射线衍射(XRD) 和扫描电镜(SEM) 对泥岩遇水前后细观 结构变化进行定性表征 ,并采用三轴试验机对 5 种含水率下的泥岩进行三轴加载和加卸载试验。 结果表明:1) 富含高岭石的泥岩遇水后 , 片状结构的高岭石会变为卷曲状的埃洛石 ,层间间距变 大 ,孔隙率增大 ,分子作用力减弱 ,物性劣化造成强度衰减 。2) 与加载作用相比 , 同等含水状态卸 载作用下泥岩的强度较低 ,卸载作用导致偏应力的激增 ,泥岩提前进入屈服段 ,承载强度较低 。3) 卸载路径峰后曲线陡峭 ,泥岩脆性更强 ,扩容明显 ,破坏更为剧烈 。随着含水率增加 , 泥岩由脆性 向塑性转化 ,含水状态和应力路径均会影响岩石力学特性 。4) 对比原始、遇水加卸载破坏形态 ,泥 岩遇水后产生的微裂隙会影响最终破裂形态 ,在卸载路径中更为明显 , 张拉破坏所占比例更高。 针对卸载路径下含水泥岩破坏时机提前 , 现场应及时加强支护以恢复围压 , 减少含水巷道破坏 风险。