川西深部磷矿多世代构造应力场继承演化与采动应力响应机制OA
川西地区是中国重要的磷矿资源基地,其深部开采受复杂地质构造与多期次构造运动叠加作用的控制,面临严峻的地压问题。本文以清平磷矿为工程背景,综合运用地质力学分析、数学统计与数值模拟方法,深入研究了矿区多世代构造应力场的继承演化规律及其诱发的采动应力响应机制。研究基于19个测点的地应力实测数据,通过吴氏网赤平投影与聚类分析,识别出印支期(NE向)、燕山期(NW向)及喜山期(NWW向)三期主要构造应力场,其中燕山-喜山期NW向应力场(优势方位≈130°)为现代主导构造应力场,控制着现今巷道变形与采场稳定性的主控方向。通过定义应力扰动指数(δ),定量评价了采动影响程度,发现约36.8%的测点其δ值超过临界阈值(0.85),表明采动已引发显著应力重分布,围岩稳定性降低。主应力方位玫瑰花图与倾角分布直方图进一步揭示了σ1方位集中性高而σ3分散的特点,印证了古应力场的残留扰动效应。采动应力随深度变化模拟结果表明,垂直应力(σv)随埋深呈线性增长,且在深度大于300m后,水平应力(σh)与垂直应力的比值(侧压系数K)稳定于0.5,表明该区域地应力场以自重应力为主导,构造应力作用相对较弱。本研究揭示了清平磷矿“古今应力场耦合控制围岩稳定性”的核心机制,所提出的应力扰动指数与聚类分析方法可为川西乃至类似地质条件矿区的深部安全开采与灾害防控提供理论依据与决策支持。
姚毅;王浩;何良;贺天全;刘军省;李晓龙
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天文与地球科学
深部磷矿多世代构造应力场应力扰动指数聚类分析采动应力响应
《化工矿产地质》 2026 (1)
P.21-31,11
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