采动影响下逆断层冲击地压矿震时空分布规律分析

为了分析开采扰动下逆断层冲击地压矿震活动时空分布规律,根据G-R地震活动幂次分布规律,结合现场微震监测数据与数值模拟方法,通过矿震活跃度b值以及地震矩值M 0对井下矿震活动分布规律以及高震级事件能量释放水平进行了分析。研究结果表明:在时间跨度上,井下矿震事件频次分布规律符合G-R分布规律,b值越小,高震级矿震事件在整个矿震事件中频次越高,对工作面冲击危险性影响越严重。b值受原岩应力、开采扰动、断层性质的影响:最大与最小主应力差值越大、开采速率越快、断层倾角越小、落差越大,b 值越小;逆断层地震矩M 0在空间分布上有着明显的差异性。靠近高位岩层附近断层面区域的地震矩值为整个断层面上的峰值区域,随着工作面不断逼近断层面,断层面上的高峰值区域会不断增大且向下部区域蔓延,使得整个断层面上的地震矩不断增大。断层面地震矩值的增大意味着可释放能量水平不断提高,对工作面造成的扰动也会更加剧烈,进一步增大冲击地压事故的危险性。     

深井巷道过断层群期间微震规律分析

为更有效地预防深部矿井掘进工作面过断层群期间冲击矿压事故的发生,采用微震监测系统对断层群区域煤岩体内微震活动进行了全时段监测。基于微震活动在能量释放与震动频次方面的变化特征,分析了断块活动聚集能量对冲击矿压的诱发影响,以及断层群区域人为采掘扰动影响下的微震活动变化规律。结果表明:断层群构造区域微震活动具有较高的不稳定性,随着掘进工作面逐渐临近,区域内每日震动释放总能量值起伏波动逐渐增大,最大能量值呈现快速攀升趋势;强烈微震活动发生前有一段弱震活动时期,弱震活动为强震再次发生起到蓄能作用。     

冬瓜山矿山地震活动的时间分布规律研究

矿山地震是由于人工开采活动引起的地震,有关岩爆倾向的硬岩金属矿山方面的矿震研究却很少.以冬瓜山微震监测数据为基础,分别从矿震事件数、震级大小以及定量地震参数时间分布进行了研究,得出了矿震的每时、每天分布特征、震级大小以及累积体积和累积矿震能量的时间分布特征,为金属矿矿震监测和控制提供了参考.     

孤岛工作面矿震活动规律分析

针对鲍店煤矿103上02工作面(孤岛工作面)依据微震监测系统所监测到的矿震活动,分析开采期间微震事件的时空分布规律。研究认为,震动频次随日推进速度和开采强度的变化而变化,变化趋势基本上一致;基本顶的周期性垮落和巨厚红层结构运动是强矿震事件发生的主要原因。     

深井孤岛综放工作面过断层期间冲击地压危险分析

为有效预防深井孤岛综放工作面过断层期间冲击矿压事故的发生,采用SOS微震监测系统对断层区域煤岩体内微震活动进行全时连续监测,并分析统计在过断层期间微震活动发生的次数和能量释放的变化规律。研究得出结论:随着回采工作面的逐渐临近,断层影响区域内每日震动释放总能量值和震动次数的起伏波动逐渐增大,加大了发生冲击地压的危险。     

冬瓜山铜矿矿山地震活动响应规律研究

以冬瓜山微震监测的数据为基础,运用统计学和线性拟合方法研究矿震事件的时空分布规律.结果表明,矿震事件的发生与开采活动相对应,小震级事件比大震级事件的分形特征要明显,前者主要受开采条件的影响,而后者主要受自然地震、地质构造等影响.     

综放工作面过断层期间微震规律分析

为有效预防深部矿井综放工作面过断层期间冲击矿压事故的发生,采用SOS微震监测系统对断层区域煤岩体内微震活动进行全时连续监测,并分析统计在过断层期间微震活动发生的次数和能量释放的变化规律。结合数值模拟的手段,对综放工作面过断层期间微震活动规律在机理上进行理论分析。研究表明：断层等弱面地质构造具有较高的不稳定性,随着回采工作面的逐渐临近,区域内每日震动释放总能量值和震动次数的起伏波动逐渐增大;强烈微震活动发生前有一段弱震活动时期,为强震的发生积蓄了更多的能量。     

深部沿空综采工作面微震事件规律分析

为有效预防冲击地压事故的发生,唐口煤矿采用ARAMIS微震监测系统对工作面煤岩体内微震活动进行全时连续性监测。以5304沿空综采工作面为例,通过对微震事件的分布、频次、能量释放等方面的变化规律进行统计分析,分析结果对工作面矿压规律分析、控制和防冲设计具有较好的借鉴意义。     

综放工作面开采过程的矿震规律研究

以某煤矿SOS微震监测系统的监测数据为基础,运用数理统计和线形拟合的方法分类统计不同开采速度下不同能量级别的矿震的次数、震动能量,研究了综放工作面开采活动和矿震活动的相关性。研究结果表明:矿山震动是矿山开采的直接产物,低能量矿震的次数、能量与开采速度呈近线性正相关,而高能量矿震与开采速度呈非线性关系。开采速度越快,低能量矿震的震动次数和能量越高,而且相对高的能量成分所占比例显著增加。从而提出控制开采速度可以控制低能量矿震发生次数和释放能量,慢匀速开采能有效地减少矿震发生的次数。     

长壁工作面采动引起的微震活动分布规律研究

以澄合矿区董家河煤矿22517工作面为例,研究微震事件的分布规律及其与工作面顶板岩体分带之间的相互关系。研究表明:1)开采引起微震活动的能量和矩震级符合双峰分布模型;2)工作面附近产生微震事件的能量和矩震级主要分布于第二个峰值范围内(能量在300~10 000 J,矩震级在0.1~0.6);3)在走向方向,开采引起的微震活动主要分布于工作面周围岩体水平分带模型中煤壁支撑影响区和支架支撑及离层区;4)在深度方向,开采引起微震活动主要分布于工作面周围岩体垂直分带模型中弯曲下沉带的下部。     

矿山微震震源能量表达方法与应用研究

为了克服传统微震监测预报方法采用对微震事件发生频度、数量和定位上,不能从单一的微震事件上进行判断的技术弊端。借鉴于天然地震能量理论,提出了一种建立矿山微震震源能量求解的方法,并建立了震源点实际能量与微震监测能量的关系式。研究了以炸药当量表述微震震源能量,通过炸药当量与震级的关系,基于震源能量求出矿震震级。现场研究结果表明：微震震源能量对预测矿难、预报周期来压、卸压效果评价、构造地带活化评价以及地压异常区域的确立,有着较为显著的意义。研究结果表明建立微震震源能量与炸药用药量、矿震震级的关系可以定量计算微震事件释放能量的大小,为矿山灾害的预警提供一种新的评判标准,可用于指导矿山安全生产。     

孤岛面顺槽顶板走向爆破效果微震监测技术研究

针对陕西某矿4206孤岛工作面在回采过程矿压显现剧烈、工作面支架压力大以及煤柱片帮严重的现象,采用理论方法并结合现场实际情况进行了顺槽顶板走向松动爆破设计,提出了对受二次动压的顺槽在采空侧进行卸压,对于非二次动压顺槽在实体煤侧卸压的卸压方案。通过微震监测系统的监测指标,对卸压前后的顶板走向爆破效果进行了分析对比。结果表明：爆破后地压事件发生频率降低,平均地压事件数由190.05次/d,降低为170.5次/d。爆破后微震能量降低,平均微震能量由1.69×10⁶ J/d,降低为9.32×10⁵ J/d。顶板走向爆破卸压后地压事件频率和能量释放下降显著,取得了较好的卸压效果。验证了卸压方案的有效性,降低了顺槽受动载扰动的影响。     

地垒断层型矿震监测分析

为更有效地预防矿井掘进工作面过地垒断层期间矿震事故的发生,采用微震监测系统对工作面过地垒断层时的矿震活动规律进行了重点分区监测分析.当工作面接近地垒断层时,断层发生错动,矿井矿震活动频繁.当工作面处于断层线时,矿震震动能量和震动次数急剧升高.当工作面离开断层时,震动能量和震动次数迅速降低,维持在较低水平.     

姚桥煤矿7263孤岛工作面冲击地压监测与防治体系研究

由于工作面开采布局不合理,使得采区内部形成孤岛工作面,给矿井生产带来一定危害。分析7263孤岛工作面不同回采时期的微震监测、矿压监测及地表沉降监测数据的变化规律,在7263工作面回采至“见方”阶段时,工作面附近的微震发生频次及能量升高,工作面两侧巷道变形量增大,工作面冲击危险性显著增高。根据分析结果,针对性地提出了7263孤岛工作面的卸压方案,保证了7263孤岛工作面的安全回采。     

矿井工作面回采对微震活动的影响研究

为有效揭示煤矿工作面矿震、冲击地压灾害的发生规律。结合东滩煤矿微震监测的震动能量、频次特征,工作面开采速度特征以及采动应力分布特征,研究了矿井工作面的回采参数对微震分布的影响规律。结果表明,工作面回采速度增加,大能量矿震爆发的非线性特征增强,工作面开采速度大于4m/d时,工作面发生冲击地压可能性大大增加,匀慢速回采是降低大能量矿震事件爆发有效途径;大能量矿震爆发的周期特性在东滩煤矿43上13工作面表现为100m大周期内包含50m的小周期;大能量矿震爆发与工作面整体应力环境正相关,周期来压、工作面“见方”时段为大能量矿震频发时段。     

基于微震与电磁辐射耦合的主关键层破断及断裂跨距差异性分析

针对22116工作面弱冲击倾向性的特点,采用液压支架监测,揭示主关键层破断对工作面周期来压的影响,并结合微震与电磁辐射耦合监测,研究回采工作面微震与电磁辐射耦合事件的分布特征和分析主关键层断裂跨距差异性的成因.结果表明:主关键层在破断失稳过程中,弹性能突然释放,形成强烈的震动并释放大量的震动冲击波,震动波传播到采场周围的煤岩体区域引发扰动,从而导致了矿震活动的产生.在结构差异性与载荷和工作面推进速度共同作用下,周期来压步距表现出非均值性.当工作面发生来压时,其能量释放急剧增加,并逐渐趋于平缓,但是能量释放的周期性变化和周期来压又不是完全一致的,存在相对滞后,微震事件数和能量释放量成正比且同样具有滞后现象.主关键层的断裂跨距与上覆岩层性质和厚度有关,软弱层越厚,断裂跨距越小,故在非平原均值的山区,主关键层断裂跨距同样表现出非均值性.     

园子沟煤矿1012007工作面微震能量活动规律分析

为分析园子沟煤矿1012007工作面微震能量活动规律，在园子沟矿1012007工作面布置12个拾震传感器监测顶板微震能量活动。在3个月统计周期内发现，微震事件主要集中分布在工作面超前200 m和后方100 m范围内。监测期间未出现10 kJ以上事件，微震能量数量级主要为二次方能量与三次方能量。微震信号对工作面周期来压有较好的预警效果，当微震当日总能量大于11 kJ或者日最大能量大于2 kJ时，可判定工作面顶板可能处于来压状态。随着工作面日推进距离的增加，当日微震总能量显著增加，最大能量变化较小。当日推进量为3.2 m时，微震事件较少，顶板运动较为缓和。微震事件能够准确预测断层位置及断层活化情况。     

综放工作面过单面见方冲击危险性多参量监测预警分析

工作面在过见方位置时,上覆岩层会发生剧烈变动,容易引发冲击地压等一系列矿压显现问题;基于微震、矿压、应力、震源CT等监测数据,对工作面见方阶段监测结果进行研究。结果表明:微震事件数和能量数在见方前3～6 d发生显著增加;见方期间来压工作阻力和非来压工作阻力均显著大于非见方期间,并且矿压数据在工作面接近见方位置时才明显增加;超前支承压力在见方前也会增加,其值显著大于一般采动的影响;接近见方位置冲击地压危险性指数也显著增大;接近见方位置时应力监测、微震监测、矿压监测数据会先后发生不同程度上升现象,并持续一段时间。综上微震监测、采动应力监测和震源CT监测均可作为工作面见方的监测预警指标,据此提出了"力—震动—能量"的见方一体化监测预警体系。     

浅埋深薄基岩煤层顶板破断中的微震分布特征

为研究薄基岩浅埋煤层顶板破断过程中的微震分布特征,采用ARAMISM/E微震监测系统对某矿3301工作面进行监测。监测结果显示,工作面每推进95m左右,周期性出现一次大能量微震事件,说明顶板的周期性破断造成微震释放能量表现出一定的周期性,利用微震释放能量的周期性可以推断基本顶发生周期来压步距;微震事件具有明显的空间效应,利用微震定位结果,可以揭示煤层开采引起的岩层破裂高度,进而圈定岩层的破坏范围;顶板来压滞后于微震事件8h左右,利用微震事件与顶板来压的时间差,可预测薄基岩浅埋煤层顶板大面积来压。     

微震事件的多参数信息监测岩爆技术研究

基于微震事件单个参数信息对岩爆进行监测,都存在相对应的局限性。结合中矿金业玲南金矿岩爆发生的情况,通过建立微震监测系统,并利用微震系统采集的监测事件参数信息中的微震事件分布规律、微震事件震级与频率关系和微震事件的能量与地震矩分布规律等,对18~22中段的掘进和回采过程中的岩爆活动规律进行综合分析,监测分析结果在现场应用效果良好。