基于高精度微震监测的承压水上底抽巷合理位置研究
发布时间：2021-09-09 09:18
以古汉山矿1604工作面为研究背景,采用高精度微震监测和数值模拟,研究了工作面回采过程中底抽巷围岩动态破坏特征以及底板突水危险性。结果表明:工作面两巷外侧底板岩体在沿空侧与沿实体煤侧出现不对称能量释放现象,其中沿实体煤侧运输巷外侧底板破坏尺度最大,深度约30 m;底抽巷位于底板下12 m、内错运输巷8 m位置时,巷道围岩释放能量密度值介于5～50 J/m2,结合巷道围岩变形监测结果认为底抽巷位于该位置时受开采扰动程度较低;若底抽巷位于运输巷正下方或者外错于运输巷,围岩释放能量密度值均大于100 J/m2,受开采扰动程度高。数值模拟结果表明底抽巷内错回采巷道8 m时处于底板卸压区,位于回采巷道正下方和外错回采巷道时处于应力集中区,受采动影响程度高,与微震监测结果较吻合。
【文章来源】：煤矿安全. 2020,51(09)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
1604工作面周围巷道平面分布位置图
式中：λx0、λy0、λz0为x、y、z轴方向协方差矩阵的特征值。基于理论计算结果认为该台网布置方案可满足监测需求；按照上述方案完成微震系统安装之后，实施标定炮调整波速模型，标定炮结果对比表见表1。
二1煤层与L8灰岩含水层之间的岩层厚度约为35 m，基于其岩性和位置特征将其分为3组：第1组为厚约5 m的直接底，岩性为泥岩；第2组为厚约15 m的基本底，岩性为粉砂岩；第3组为泥岩、石灰岩互层，厚度约为15 m。2块段底板微震事件频次在不同深度的分布情况如图3。由图3可知，第1块段62.5%的底板事件分布在底板下0～5 m范围，37.2%分布在5～20 m范围；第2块段56.5%的底板事件分布在底板下0～5 m范围，38.0%分布在5～20 m范围，5.5%分布在20～30 m范围；表明2个块段均为第1组岩层（直接底）内的微震活动最频繁，因直接底直接受采动应力场影响且强度较低，开采过程中裂隙发育且相互连通的可能性较大；第2组岩层（基本底）内的微震事件主要分布在中上部，因其岩性主要为砂岩，自身隔水性能一般，不排除该岩层局部区域发生聚集性破裂进而产生突水通道的可能；第3组岩层在第1块段区域基本无微震事件，表明该层位在开采初期未受开采扰动，第2块段只有少量微震事件，形成突水通道的可能性较低，因该岩层组为泥岩、石灰岩互层，泥岩被石灰岩夹持在中间不易破坏，且泥岩在完整情况下隔水性较好，认为该岩层组为底板主要有效隔水层。
【参考文献】：
期刊论文
[1]井–孔联合微震技术在工作面底板破坏深度监测中的应用[J]. 段建华,闫文超,南汉晨,张庆庆,樊鑫. 煤田地质与勘探. 2020(01)
[2]近距离煤层群下行开采底板应力分布与瓦斯抽采技术研究[J]. 赵灿,程志恒,孔德中,杜志峰. 煤炭工程. 2019(07)
[3]采场底板破坏特征及稳定性理论分析与试验研究[J]. 宋文成,梁正召,刘伟韬,赵春波. 岩石力学与工程学报. 2019(11)
[4]高瓦斯突出煤层底抽巷合理布置研究[J]. 刘志伟,张帅. 煤炭科学技术. 2018(10)
[5]深部承压水上底抽巷围岩破坏特征及合理位置[J]. 李永恩,马念杰,马骥,张弘,镐振. 煤炭学报. 2018(09)
[6]深井大断面沿空留巷底板变形动态演化特征研究[J]. 华心祝,杨朋. 中国矿业大学学报. 2018(03)
[7]矿山微震定位子台网的分布对定位精度的影响[J]. 陈法兵. 煤矿开采. 2016(04)
[8]突出煤层底抽巷位置优化研究[J]. 南华,李明,关西彬. 河南理工大学学报(自然科学版). 2015(04)
[9]义安矿底板抽放巷合理层位数值模拟[J]. 杨随木. 煤矿安全. 2015(06)
[10]基于FLAC3D的高瓦斯矿井底抽巷布置位置优选[J]. 汤铸,艾德春,彭斌,杨军伟. 矿业安全与环保. 2015(02)
博士论文
[1]深部承压水上底抽巷围岩破坏规律及合理位置[D]. 李永恩.中国矿业大学(北京) 2018
本文编号：3391836
【文章来源】：煤矿安全. 2020,51(09)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
1604工作面周围巷道平面分布位置图
式中：λx0、λy0、λz0为x、y、z轴方向协方差矩阵的特征值。基于理论计算结果认为该台网布置方案可满足监测需求；按照上述方案完成微震系统安装之后，实施标定炮调整波速模型，标定炮结果对比表见表1。
二1煤层与L8灰岩含水层之间的岩层厚度约为35 m，基于其岩性和位置特征将其分为3组：第1组为厚约5 m的直接底，岩性为泥岩；第2组为厚约15 m的基本底，岩性为粉砂岩；第3组为泥岩、石灰岩互层，厚度约为15 m。2块段底板微震事件频次在不同深度的分布情况如图3。由图3可知，第1块段62.5%的底板事件分布在底板下0～5 m范围，37.2%分布在5～20 m范围；第2块段56.5%的底板事件分布在底板下0～5 m范围，38.0%分布在5～20 m范围，5.5%分布在20～30 m范围；表明2个块段均为第1组岩层（直接底）内的微震活动最频繁，因直接底直接受采动应力场影响且强度较低，开采过程中裂隙发育且相互连通的可能性较大；第2组岩层（基本底）内的微震事件主要分布在中上部，因其岩性主要为砂岩，自身隔水性能一般，不排除该岩层局部区域发生聚集性破裂进而产生突水通道的可能；第3组岩层在第1块段区域基本无微震事件，表明该层位在开采初期未受开采扰动，第2块段只有少量微震事件，形成突水通道的可能性较低，因该岩层组为泥岩、石灰岩互层，泥岩被石灰岩夹持在中间不易破坏，且泥岩在完整情况下隔水性较好，认为该岩层组为底板主要有效隔水层。
【参考文献】：
期刊论文
[1]井–孔联合微震技术在工作面底板破坏深度监测中的应用[J]. 段建华,闫文超,南汉晨,张庆庆,樊鑫. 煤田地质与勘探. 2020(01)
[2]近距离煤层群下行开采底板应力分布与瓦斯抽采技术研究[J]. 赵灿,程志恒,孔德中,杜志峰. 煤炭工程. 2019(07)
[3]采场底板破坏特征及稳定性理论分析与试验研究[J]. 宋文成,梁正召,刘伟韬,赵春波. 岩石力学与工程学报. 2019(11)
[4]高瓦斯突出煤层底抽巷合理布置研究[J]. 刘志伟,张帅. 煤炭科学技术. 2018(10)
[5]深部承压水上底抽巷围岩破坏特征及合理位置[J]. 李永恩,马念杰,马骥,张弘,镐振. 煤炭学报. 2018(09)
[6]深井大断面沿空留巷底板变形动态演化特征研究[J]. 华心祝,杨朋. 中国矿业大学学报. 2018(03)
[7]矿山微震定位子台网的分布对定位精度的影响[J]. 陈法兵. 煤矿开采. 2016(04)
[8]突出煤层底抽巷位置优化研究[J]. 南华,李明,关西彬. 河南理工大学学报(自然科学版). 2015(04)
[9]义安矿底板抽放巷合理层位数值模拟[J]. 杨随木. 煤矿安全. 2015(06)
[10]基于FLAC3D的高瓦斯矿井底抽巷布置位置优选[J]. 汤铸,艾德春,彭斌,杨军伟. 矿业安全与环保. 2015(02)
博士论文
[1]深部承压水上底抽巷围岩破坏规律及合理位置[D]. 李永恩.中国矿业大学(北京) 2018
本文编号：3391836
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