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采矿与岩层控制工程学报2024年第03期:缓倾斜煤层坚硬顶板断层活化微震时空演化规律及诱冲机制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:崔峰;陆长亮;王昊;贾冲;

单位:西安科技大学能源学院;西安科技大学教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室;自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室;

摘要:以宽沟缓倾斜煤层I010203工作面为研究背景,结合理论分析、数值模拟等手段对工作面过断层的位移场、应力场变化规律进行了研究,并根据现场监测数据,得到以下结论:(1)根据超前支承压力理论计算与现场实测,将采煤工作面过断层分为3个开采区域,正常开采区域、超前影响区域与断层影响区域,工作面推进过程中微震能量变化由“低频次、高能量”→“低频次、低能量”→“高频次、高能量”;(2)受I010203工作面倾斜角度的影响,工作面运输巷微震能量事件多于工作面回风巷,同时根据采煤工作面微震能量事件分析,在采掘扰动作用下工作面极易发生两种冲击类型事故,断层活化型冲击和断层煤柱型冲击;(3)当采煤工作面距断层较远时,构造应力在采掘扰动作用下释放,微震总能量相对活跃,应力表现为应力显现阶段,随着工作面逐渐推进至断层,微震总能量由稳定阶段转变为活跃阶段,同时断层活化显现由蓄能阶段转变为断层活化阶段;(4)分析宽沟I010203采煤工作面数值模拟结果得到,工作面逐渐向断层推进过程中,其断层接触面由初始活化阶段转变为活化稳定阶段,最终接近断层时表现为活化加剧阶段,其与采煤工作面期间微震大能量事件变化规律基本吻合。

关键词:微震能量;;断层;;活化失稳;;断层煤柱型冲击;;断层活化型冲击;;采掘扰动

基金资助:国家自然科学基金资助项目(51874231);; 陕西省创新能力支撑计划资助项目(2020KJXX–006);; 陕西省自然科学基础研究计划企业联合基金资助项目(2019JLZ–04)