[发明专利]一种实验室内模拟逆断层形成的方法及装置

摘要

本发明公开了一种实验室内模拟逆断层形成的方法及装置，涉及煤矿地质技术领域，改变了传统的断层模拟实验设备的结构原理，在设备内部底面设计了断层诱发装置，在上部施压和侧面施压的情况下，起到诱发断层起裂的作用；诱发装置的位置可以随时调整改变，从而得到不同倾角的模拟逆断层形成过程信息；诱发装置设置在弹性皮垫上，而弹性皮垫与左右两个承压钢板连接为一体，在侧向施压的过程中减小模拟地层材料与底座之间的摩擦；在铺设相似模拟地层材料时按照一定的间距铺设应力传感器，实时记录应力变化，解译断层对采动应力的传到作用机制；通过本发明能够再现逆断层的形成过程，掌握采动后断层区域应力再分布特征，反映逆断层的存在对采矿作用的影响。

主权项

1.一种实验室内模拟逆断层形成的方法，其特征在于，通过如下步骤实现：1）设计一个透明实验箱体，能够清楚观察到箱体内部的情况；2）设计上部加压装置和侧向加压装置，模拟地层受到的上部压力和侧向挤压力；3）设计一个诱发装置放置在箱体的底部，然后按照地层的比例配制相似模拟地层材料并铺设在箱体内；4）将设计好的上部加压装置和侧向加压装置安装在箱体上，启动上部加压装置和侧向加压装置对相似模拟地层材料施压，在挤压状态下诱发装置启动诱发模拟地层材料由底部一点开始断层起裂，形成逆断层，通过透明的实验箱体再现逆断层的形成过程；5）在相似模拟地层材料中铺设压力传感器，实时记录应力变化，从而解译断层对采动应力的传导作用机制；6）改变诱发装置的放置位置，可控制断层起裂位置的不同，从透明的观察箱体能够观察到不同断层起裂位置的形成发展状态，从而分析到现实断层附近开挖煤层时，煤层顶底板破坏状况、采动后周围煤岩体应力场分布、位移和破坏形态的变化。