正断层区域矿震及冲击危险规律研究

发布时间：2020-10-12 07:25

　　 深井工作面过断层开采过程中,研究断层区域覆岩运动特征和矿震分布规律对断层附近冲击矿压的防治意义重大。工作面断层区域应力集中程度高,断层区域覆岩断裂诱发高能量矿震极易导致冲击矿压动力灾害的发生,因此,根据矿压理论分析了断层区域顶板受力情况,研究了工作面断层附近覆岩动静载组合诱冲原理。数值模拟分析了工作面接近断层、远离断层过程中工作面超前支承压力分布情况。同时研究了工作面断层区域的微震事件能量、频次规律,覆岩破断诱发强矿震分布规律。最后研究了工作面过断层开采冲击矿压危险监测、预防与治理的综合体系。通过分析工作面断层附近高静载原因,以及影响工作面的动载来源,解释了断层附近冲击矿压多发的原因。1304工作面前方煤柱所受静载主要来自上覆岩层自重应力、工作面超前支承压力以及上覆岩层回转形成的压力。工作面回采过程中的动载主要是由工作面上覆岩层破断释放的能量传递到回采工作面引起的。利用FLAC3D数值软件,模拟分析了工作面回采不同距离时工作面前方超前支承压力峰值大小及分布规律,模拟表明工作面起始回采阶段,随着工作面推进距离的增加,超前支承压力峰值逐渐上升到一稳定值,之后随着工作面回采接近断层,超前支承压力峰值又逐渐增加,工作面远离断层时,超前支承压力峰值又逐渐减小。通过分析1304工作面回采至断层附近时矿震能量、峰值频率及震源定位的变化,总结了强矿震发生前的前兆规律,强矿压显现发生前,矿震频次往往处于较低水平。矿震频率由高转低,且矿震能量处于低状态,是工作面围岩中大能量矿震酝酿的征兆。工作面每日矿震能量释放在高位基础上持续上升,这也是工作面大能量矿震发生的前兆。以赵楼煤矿1304工作面过断层开采为现场背景,进行冲击矿压危险性评价与危险区域划分,在此基础上建立完整的冲击危险监测与预测预报技术体系,保证了工作面的安全回采,取得了良好的社会经济效益。
【学位单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TD324
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究意义
    1.2 研究现状
    1.3 断层活化研究现状
    1.4 主要研究内容
2 工作面断层附近动静载分析
    2.1 引言
    2.2 1304工作面地质条件
    2.3 1304工作面静载应力场分析
    2.4 1304工作面动载应力场分析
    2.5 小结
3 工作面回采应力分布数值模拟
    3.1 引言
    3.2 建立模型
    3.3 模拟结果分析
    3.4 小结
4 工作面断层区域矿震规律研究
    4.1 引言
    4.2 1304工作面矿震能量频次演化规律
    4.3 1304工作面矿震空间演化规律)
    4.4 小结
5 工作面过断层开采冲击矿压防治实践
    5.1 引言
    5.2 1304工作面冲击矿压监测
    5.3 1304工作面冲击矿压防治措施
    5.4 1304工作面冲击矿压防治效果检验
    5.5 小结
6 主要结论
参考文献
作者简历
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本文编号：2837844