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作者:刘志腾;何生全;申峰;彭宝山;方珍珠;孙强;胡艳波;夏宏根;赵梵翔;
单位:国家能源集团国源电力有限公司准东二矿;新疆工程学院新疆煤矿灾害智能防控与应急重点实验室;北京科技大学资源与安全工程学院;
摘要:巨厚煤层开采形成的大空间造成上覆岩层运动过程及矿压显现复杂,导致现场微震响应特征与地表沉陷演化规律不清晰。针对上述问题,以国家能源集团国源电力有限公司准东二矿巨厚煤层为研究对象,基于现场实测分析巨厚煤层采动影响下微震响应特征及地表沉陷演化规律,并揭示二者与回采速度的关联性。研究结果表明:(1)巨厚煤层采动影响下微震事件分布范围广,不同能级微震事件超前工作面分布范围达20倍采厚,在工作面垂向集中分布范围为5.5倍采厚,在工作面两侧集中分布范围达2.8倍采厚。(2)中等能级微震事件在所有微震事件中占比最大,且不同关键层区域微震事件呈“低层位低能级、高层位高能级”分布特征。(3)地表下沉量在工作面倾向上呈“漏斗型”分布形态,最大下沉量约为1/2采厚;不同回采阶段最大下沉量位置均位于工作面中部区域,相较工作面位置具有“滞后性”特征。(4)回采速度与微震及地表沉陷演化具有较强关联性,随着回采速度增加,微震事件在工作面两侧分布范围呈逐渐减小趋势,在工作面煤层上方分布范围逐渐增大,微震事件能量、频次及地表位移变化速率均呈非线性增加趋势。
关键词:巨厚煤层开采;;微震响应;;地表沉陷;;微震时空演化;;回采速度
基金资助:国家自然科学基金资助项目(U24B2045,52574225)