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作者：李家卓;邱航;窦林名;王剑;刘舜;马衍坤;
单位：安徽理工大学矿业工程学院;中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室;中国矿业大学矿业工程学院;山东能源鲁西矿业有限公司;安徽理工大学安全科学与工程学院;
摘要：为了揭示深部开采过程中强动载震源机制及震源参量响应规律,以古城煤矿3105工作面为工程背景,分析了开采期间强动载事件分布特征与震源机制,并采用HHT方法对不同类型的强动载波进行了时频特征分析,定量计算了3类动载的震源参量,揭示了不同类型动载的能量释放特征与破裂模式。研究结果表明:强动载可分为顶板运动型、煤柱失稳型和断层错动型。断层区域动载断层两侧应力出现变化,发生压缩破坏;顶板区域动载受顶板破坏机制影响,主要发生压缩破坏和剪切破坏;煤柱区域动载主要发生压缩破坏。断层型强动载倾向角范围主要为30°～45°,顶板型强动载为10°～65°,煤柱型强动载为40°～50°。3类动载波在频率分布、能量分布上存在较大差异,其震源破裂时能量释放特征各不相同。顶板型强动载波边际谱呈单峰分布,频率主要集中在50～90 Hz;断层型强动载波边际谱呈双峰分布,频率主要集中在0～50 Hz;煤柱型强动载波边际谱呈宽频谱分布,频率主要集中在10～100 Hz。煤柱型强动载的地震矩最大,其次为顶板型,断层型最小。在震源半径相同的情况下,断层型动载的非弹性变形导致体积增大程度最大,煤柱型强动载次之,顶板型强动载最小。研究结果可为冲击地压矿井分源防控提供一定的理论参考。
关键词：冲击地压;深部开采;强动载;时频特征;震源机制
基金资助：国家重点研发计划资助项目(2022YFC3004603); 国家自然科学基金区域创新发展联合基金资助项目(U21A20110)
