千米深井大能量事件多因素耦合分析

以山东李楼煤矿为研究背景，采用现场调研、工程对比、现场监测等方法，对李楼煤矿2020年以来发生的大能量事件展开研究，得出如下结论：(1)系统分析了支承压力分布、工作面“见方”、过断层以及回采速度等4个影响因素与大能量微震事件的关系以及大能量事件的诱发原因。1302（上）工作面采动影响范围约为工作面后方30 m至工作面前方170 m，超前应力峰值约为工作面前方70 m，而侧向微震事件主要分布在沿空巷道附近，整体向采空区一侧偏移；1303工作面微震事件在工作面推进方向的分布范围为工作面后15 m至工作面前200 m，超前应力峰值约为工作面前80 m,1303工作面微震事件在侧向分布形态呈双峰型，向运输巷一侧偏移，受宽煤柱影响，运输巷一侧应力集中程度高于回风巷一侧；工作面“见方”前，微震事件频次和能量逐渐增高，“见方”后趋于平稳；在过断层前，微震事件逐渐升高，过断层期间急剧下降，过断层后逐渐趋于平稳，事件峰值位置距离“见方”前或断层前40 m左右；当1302（上）工作面回采速度为50 m/月，1303工作面回采速度为60 m/月时，频次与能量最大。(2)通过分析大能量事件的诱发因素及发生位置...     

基于微震与数值模拟的隐伏构造活化识别方法研究北大核心

利用微震监测技术可实现对采场内岩层破断、断层/隐伏构造活化强度识别预测,而利用数值模拟技术可以实现对构造活化区应力场的反演再现,二者互为补充,可实现隐伏构造活化过程中应力扰动-应力集中-局部微破裂-应力迁移等由内因到表象的全程捕捉。基于淮河能源集团张集煤矿1612A工作面生产地质条件及所构建的微震监测系统,分析了采场内微震事件的时空分布特征,探究了微震活动与断层活化之间的关系,提出了以微震数据为基础结合数值模拟反演的隐伏构造活化识别方法。结果表明:煤层采场内的微震事件具有典型的时间阶段性和空间区域性分布特征;结合震源参数确定F_(1611A76)~F_(1611A7677)断层邻近范围存在异常区域,疑似存在该系列构造的衍生断裂;通过数值模拟2种工况下的应力变化响应能量释放规律,反演得到该区域内存在未探明的隐伏构造。通过现场槽波踏勘等物探方法得到特定范围内存在典型异常破碎区,进一步验证了微震监测与数模结合识别隐伏构造活化的可行性及准确性。     

多元信息融合技术在车集煤矿超前探测中的应用

为提高超前探测的准确率,防止误揭隐伏断层,利用瑞利波超前探测技术,结合工作面超前钻探,对车集煤矿掘进工作面进行超前探测,用于预报工作面前方煤层赋存情况及地质构造。结果显示:采用2种探测技术所得结果基本吻合,经过相互验证,能够准确掌握工作面前方煤层赋存情况及地质构造。     

矿井构造与瓦斯的震波超前探测技术应用分析

采用震波探测技术，利用专门的智能矿井资源探测仪，通过震波的时域参数、幅频域特征等方法，实施自激自收反射技术、面波技术、到时层析成像技术，可以预测前方断层位置、煤体的内部变异以及瓦斯突出的可能性。在巷道独头探测煤层和小断层及工作面内的构造探测工程实例中，进一步说明了震波探测方法对矿井瓦斯及小构造探测有较好的应用效果。     

直流电法技术在唐口煤业公司煤矿防治水方面的应用

该文简要介绍了井下直流电法技术在唐口煤业公司煤矿防治水几个方面的应用,如探测工作面顶底板砂岩和底板三灰的富水性、工作面内是否发育隐伏断层以及工作面是否发育陷落柱、巷道掘进迎头前方导水断层的含(导)水性、评价工作面回采时的水害安全性等,同时对直流电法的特点和在应用中需注意的问题进行归纳。     

利用无线电波透视法探查矿井工作面地质异常

利用无线电波透视法,寻找某煤矿井下工作面透视异常区,从而推断和解释工作面存在的隐伏断层、隐伏陷落柱及煤层变薄带、煤层裂隙发育区等地质构造,为工作面回采提供依据。     

申家庄煤矿巷道掘进超前探测研究

全空间与半空间相结合,用电法三极装置超前探测断层,用单点供电电压分布来控制工业电流造成的视电阻率畸变,并采用形态解释法对物探曲线进行解释,预测掘进工作面前方是否有断层等地质构造。申家庄煤矿用该方法成功地探测出了巷道掘进工作面前方24．5m和26．1m处的两条平行断层。简要介绍了超前探测原理及物探曲线的解释方法。     

基于高精度微震监测技术的底板破坏深度预测研究

随着国内煤矿开采深度不断增大,各类工作面承受高地应力和高水压"双高"型煤层底板越来越多,煤层底板隐伏断层突水一直威胁着我国煤矿安全生产。以赵固一矿研究背景,通过高精度微震监测技术在该矿16001工作面应用,对底板连续和动态裂隙发育程度范围进行了监测,分析底板破裂微震事件能量、频次和密集程度确定煤层底板岩体的破坏范围。现场试验表明,高精度微震监测技术与理论计算结果比较吻合,微震监测为探测底板破坏深度提供科学的依据。     

综合物探技术在探测矿井隐伏含水构造中的应用

为准确探测掘进工作面前方的隐伏含水构造,基于五里堠煤矿1130回风顺槽掘进工作面实际地质条件,提出了远距离超前声波法及矿井直流电法相结合的综合物探技术。结果表明：该综合物探技术较准确地预测了掘进面前方隐伏断层的位置及规模,与实际揭露位置仅相差0.4～0.9 m,可为煤矿井下巷道的安全高效掘进提供依据。     

采空区下特厚煤层首采综放工作面顶板断裂的微震监测研究

针对采空区下特厚煤层综放工作面采场矿压特征复杂、工程实例少的特点,以斜沟煤矿23103综放工作面为背景,采用高精度微震监测技术对其顶板断裂及其演化过程进行了研究。结果表明:该工作面高能量微震事件在煤壁前方80 m附近开始发生,且多分布在高位顶板(30~70 m),具有明显的周期性;高位顶板周期性断裂和下沉迫使低位顶板(0~30 m)在煤壁前方30 m附近发生持续性破裂;采空区微震事件分布在煤壁后方0~30 m范围内,且多集中在材料巷帮附近;在顶板70 m以上为8号煤采空区,无明显的微震事件。     

“两硬”条件下冲击地压微震信号特征及前兆识别

结合微震监测数据,对大同忻州窑矿8935“两硬”条件工作面回采过程中发生的冲击现象进行分析;从微震事件震源定位、能级与频次关系以及冲击前微震信号频谱演化规律等方面讨论了该工作面冲击地压机理及前兆信息特征。研究表明：8935工作面冲击地压为坚硬顶板破断诱发煤柱区域积聚能量的突然释放所致;冲击震源多在工作面超前50 m范围内沿采空区煤柱侧,且主要集中在坚硬顶板断裂后发生压缩、反弹的空间区域;冲击地压前微震事件频次、能量、微震信号 b 值及主频均呈下降趋势。冲击地压前微震频谱主要集中在5~60 Hz,微震主频急剧降低和幅值明显升高可视为冲击前兆特征之一。     

大采高工作面近距离双坚硬岩层强矿压控制研究

针对大采高上覆近距离双坚硬岩层破断引起大采高工作面强矿压显现问题。以母杜柴登煤矿30201工作面为研究背景，通过对近距离双坚硬顶板岩层破断后的覆岩结构模型进行分析，认为大采高工作面近距离第I坚硬岩层是诱发工作面强矿压显现的关键。借助水力压裂技术处理第I坚硬岩层，控制其形成“悬臂”结构的悬露长度和完整性，不仅能够降低“悬臂梁”失稳时的能量等级，同时改变上位“铰接结构”失稳时动载荷的传力效应，从而达到降低工作面矿压显现强度的目的。采用微震监测技术对卸压效果进行检验，微震系统监测结果显示弱化处理后，工作面的微震能量和频次均大幅降低，表明卸压措施能有效控制工作面强矿压的显现。     

近直立煤层冲击地压微震监测前兆信息规律研究

以乌东煤矿近直立煤层+450水平B3+6综放面为工程背景,对冲击地压发生前的微震事件时空演化规律展开研究,旨在识别近直立煤层冲击地压前兆信息,建立了反映煤岩体能量释放异常程度的微震能量和频次偏差值指标,分析了冲击地压发生前微震能量、频次、偏差值及空间分布的演化规律。结果表明：冲击地压发生前,每日微震累计能量会剧烈波动并下降到一个较低值,微震频次则出现急升急降的变化,微震能量偏差值往往出现较高值,该值一般大于20,微震频次偏差值会经历一个峰值,该峰值大于0.8|微震事件在空间上向回采工作面集中,且大能量事件增多。研究结果对B3+6综放面及类似近直立煤层的冲击地压监测预警具有一定的借鉴意义。     

神东矿区8.8m超大采高工作面矿压综合监测与分析

为保障神东矿区8.8m超大采高工作面安全生产，建立了上湾煤矿矿压与微震综合监测预警平台，并基于大数据分析手段，对8.8m超大采高工作面矿压显现及顶板活动规律、支架工况等进行了分析。研究表明：8.8m超大采高工作面周期来压显著且矿压显现强烈，所采用26000kN支架具有较好的适应性|周期来压期间支架下缩量平均为73mm，支架下缩明显|固定围岩条件下支架下缩量与支架增阻量保持良好的线性增长关系，而不同围岩条件下支架下缩量与支架增阻量的对应关系则具有较大的离散性，支架系统刚度受围岩条件的影响较大|8.8m超大采高工作面微震事件能量水平整体较低，但频次较高，且微震能量释放超前工作面矿压显现的时空对应关系为利用微震监测结果开展超大采高工作面顶板大面积来压预测预报提供了可能。     

透射槽波勘探在矿井小型构造探测中的应用研究

为查明某矿1302工作面内断层等隐伏地质构造的发育情况,确保工作面安全生产,提高开采效率,实现矿井小型构造的精准探测,依据透射槽波勘探的方法原理,通过对该矿1302工作面的实际踏勘,分析相关地质资料后设计合理的观测系统,对该工作面的隐伏地质构造进行探测。结果表明,透射槽波能量层析成像结果可以较精准地反映构造异常在该工作面的延伸发育情况,且回采验证标记异常的区域和实际揭露断层走向基本一致。对工作面内部发育的小型构造,可以通过透射槽波探测技术,布置合理的观测系统,探测出工作面内部隐伏地质构造的发育情况,为精准地了解断层的赋存状况提供依据。     

浅埋深坚硬顶板工作面冲击地压微震时空前兆信息特征

为提高冲击地压矿井现场防冲措施实施的针对性,以宽沟煤矿B2煤层I010203工作面为工程背景,研究其历次矿压显现事件发生前后的微震监测信息时空演化规律.结果表明:I010203工作面矿压显现事件震源位置受上层"刀把型"采空区边界影响,具有阶段性特征,且主要集中于工作面中下部、 区段煤柱和侧向采空区围岩,垂向上大多位于煤...     

基于微震监测的顶板导水裂隙带发育高度研究

煤层顶板导水裂隙带发育高度作为矿井的基础参数，对矿井灾害防治具有重要意义，以古汉山矿1604放顶煤工作面为研究背景，分别采用微震监测和数值模拟等手段对顶板导水裂隙带的发育高度进行研究，通过对微震系统台网布置方式进行误差分析，围绕工作面构建了三巷空间布置的微震台网，对监测结果分析表明：工作面直接顶、老顶的破坏程度远大于其上覆岩层，顶板的连续破坏区域整体呈“钝三角形”，导水裂隙带的发育高度约为75m。通过数值模拟计算得出1604工作面顶板导水裂隙带发育高度约为71m，与基于微震监测分析的结果基本吻合，为类似工作面的导水裂隙带探测提供借鉴和参考。     

微震技术在煤矿注浆防治水过程中的检测分析研究

针对龙泉矿4301工作面底板突水问题,采用钻孔注浆法对工作面进行防治水工作,并采用地震检波器构建了微震检测系统,通过监测得到了注浆前及注浆中的工作面顶底板微震事件分布规律,指导了注浆控制注浆量及压力,实现了较好的注浆效果.     

巨厚坚硬顶板条件下断层诱冲特征及机制

为了揭示巨厚坚硬顶板条件下断层诱发冲击地压的前兆特征及诱冲机制,基于义马跃进煤矿25110工作面为研究对象,对某段时间内冲击现象的发生规律进行了归纳分析,针对断层诱发冲击地压的典型案例,结合微震监测数据,分析了冲击地压发生前的微震能量与频次及微震活动的时空规律,并采用数值模拟研究了采动影响下断层带附近应力场的分布特征,从地质构造、微震活动、应力场3个方面讨论了该工作面冲击地压发生的原因及机制。研究表明:巨厚坚硬顶板被F16逆断层及两正断层切割,易造成顶板大面积运动,为冲击地压的发生提供了动载条件;工作面发生冲击前微震能量与频次下降,断层带附近区域微震活动减少,有明显"缺震"现象,为冲击地压的发生积聚了能量;受采动、断层及相邻工作面采空区影响,25110工作面形成了高强度支承压力,断层带至下巷附近应力高度集中,尤其下巷底板存在较高的水平应力,为冲击地压的发生提供了力源条件。     

高瓦斯煤层覆岩空间破裂微震探测及应用

为了解决主焦煤矿2308工作面开采过程中瓦斯隐患,利用理论计算方法对采动过程中冒落带及裂隙带高度等进行计算,并结合微震监测技术手段对采面回采过程中覆岩微震事件进行监测记录,以此分析采动裂隙带的空间位置,进而得到上覆岩层瓦斯富集区的空间位置,研究发现微震监测手段得到的采动裂隙带高度与理论计算的结果相近,即采动裂隙带高度在38m左右,工作面回采期间周期来压步距在14m左右。据此对高位瓦斯抽采钻孔进行优化设计,并对其抽采效果进行检验,发现优化后的高位钻孔瓦斯抽采量提升了162%,瓦斯抽采体积分数提升了210%,表明利用微震监测技术探测瓦斯富集区是可靠的。