首页 / 学术中心 / 论文 / 煤矿矿震类型及震动波传播规律研究

全文下载
在线阅读
2021年第06期
2021-06-25
135

煤矿矿震类型及震动波传播规律研究

  • 作者:

    窦林名
    曹晋荣
    曹安业
    柴彦江
    白金正
    阚吉亮
  • 关键词:

    矿震类型
    震动波
    能量衰减
    冲击地压
  • 作者单位:

    中国矿业大学 深部煤炭资源开采教育部重点实验室
    中国矿业大学 矿业工程学院

摘要

  • 摘要
  • 论文图表
  • 引用格式
  • 相关文章
摘要:

针对煤矿矿震分类缺乏定量化指标、矿震传播规律不清楚、危险性矿震难以判别等问题,综合采用数值模拟、理论分析及现场实测的方法,对煤矿矿震进行了分类,通过UDEC数值模拟再现了震动波在节理岩体中的传播过程,结合微震监测数据,统计分析了矿震震动波传播过程中质点峰值速度和震动波能量的衰减规律,初步探讨了危险性矿震判别方法。结果表明:煤矿矿震可分为采动破裂型、巨厚覆岩型和高能矿震型3种,其中高能矿震型又可细分为煤体内爆型、顶板失稳型和断层活化型。根据矿震是否对井下人员或设备造成危害,又可将矿震分为正常矿震和危险性矿震2大类。矿震震动波传播受多种因素影响,煤岩体中的不连续面对震动波传播作用明显。揭示了不连续面对震动波应力传递的阻断机制:当震动波传递的应力与原岩应力叠加超过不连续面强度时,不连续面发生破坏,出现一定位移,介质的不连续性阻断了震动波应力传播。矿震传播过程中,质点峰值速度与震动波能量之间具有内在联系,峰值速度、能量均与传播距离呈负指数型关系。实测表明:某矿区实体煤区域和采空区区域的质点震动速度吸收系数分别为0.003 75和0.007 6,震动波能量吸收系数分别为0.007 5、0.015 2,2种区域内震动波衰减差异明显,不连续面对震动波传播影响显著,验证了数值模拟的正确性。

  • 震源位置及台站选取
  • 工作面及微震台站布置
  • 节理面抗拉强度3 MPa测点应力及速度
  • 节理面抗拉强度3 MPa下垂直应力
  • 节理面抗拉强度10 MPa下测点应力及速度变化
  • 节理面抗拉强度10 MPa下垂直应力
  • 矿震震动波示意
  • UDEC数值模型
  • 矿震危险程度分类
  • 矿震成因示意
  • 采空区区域震动速度衰减
  • 实体煤区域震动速度衰减
窦林名,曹晋荣,曹安业,等.煤矿矿震类型及震动波传播规律研究[J].煤炭科学技术,2021,49(6):23-31. DOU Linming,CAO Jinrong,CAO Anye,et al.Research on types of coal mine tremor and propagation law of shock waves[J].Coal Science and Technology,2021,49(6):23-31.

投审稿平台

最新论文