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摘要
深部开采过程中，矿井地质类型复杂，在“三高一扰动”条件下，隐伏构造附近极易引发煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害。为明确隐伏构造诱发动力灾害的机制，以平煤股份八矿为工程背景，数值模拟研究了不同采掘方向正、逆断层及两者同时存在时的应力-应变演化特征及致灾规律，分析了不同隐伏构造对掘进头的影响。结果表明：掘进遇单一断层，应力-应变集中在工作面前方及断层内部，掘进遇正断层更易产生应力集中，且应力集中区域范围更大，在同等掘进距离下，逆断层主应变略大于正断层；随着掘进距离的增加，当掘进距离增加至15m时，应力-应变集中区逐渐重合，最终在断层区域形成应力-应变叠加区；掘进遇多断层，应力集中在工作面前方、两断层之间的构造煤上。遇正-逆断层、逆-正断层，叠加应力-应变分布特征表现出差异性，遇正-逆断层，叠加应力-应变主要分布在正断层附近，而遇逆-正断层，两断层之间构造煤中应力-应变也显著增加。逆断层及逆断层主导的多隐伏构造附近，应变能增长速率更大，更有利于应变能积聚，煤与瓦斯突出危险性增加。在采动应力、断层构造应力及煤岩体中的静应力三者的共同作用下，最终引发煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害。多隐伏构造较单一构造更易产生应力集中，煤岩动力灾害危险性增加。
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单位平顶山天安煤业股份有限公司; 北京科技大学
