煤柱稳定性的微震监测研究 -学兔兔 www.xuetutu.com.pdf

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研究探讨
煤炭工程
2012年第11期
柱稳定性的微震监测研究
郝育喜,李化敏,袁瑞甫,韦纯福
(河南理工大学能源科学与工程学院,河南焦作454000
摘要:为了监测李雅庄煤矿深部采区采场及覆岩运动,建立了SOS监测系统,采用“D
値理论”方法,在李雅庄煤矿深部采区布设11个监测台站,给出了井下波谑测定方法,对李雅
庄煤矿深部采区工作面漫岩运动进行研究,发现受采动影响工作面煤柱及覆岩在高应力作用下
发生大量微震事件,煤柱表现出不稳定性。根据覆岩的层状结构建立了煤柱及其项板覆岩的力学
模型,分析了煤柱覆岩破坏的机理。利用微震系统监测煤柱及顶底板岩层活动,为煤柱的稳定性
进行了评价。
关键词:徽震监测;煤柱稳定性;覆岩破裂;高应
中图分类号:TD326文献标识码:A文章编号:1671-0959(2012)11-0064-04
Study on Micro Seismic Monitoring and Measuring of Coal Pillar tability
HAO Yu-xi. LI Hua-min YUAN Rui-fu WET Chun-fu
School of Energy Science and Engineering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000, China)
Abstract: In order to monitor and measure the coal mining face of the mining block in the deep section of Iiyazhaung
Mine, a OS monitoring and measuring system was established. A" D value theory " method was applied to set up I1
monitoring and measuring stations in the mining block of the deep section in iyazhuang Mine. A underground mine wave
velocity measuring method was provided to study overburden strata movement of the coal mining face in the mining block of
the deep section in the mine. Under the high stress role, the coal pillar of the coal mining face affected by the mining
operations would cause great micro - seismic accidents and unstability of the coal pillars. According to the bedding
structures of the overburden strata, a mechanics model of the coal pillar and the roof overburden strata and the failure
mechanism of the coal pillar and overburden strata was analyzed. The micro seismic system was applied to monitor an
measure the activities of the coal pillar and the strata of the roof and floor and to evaluate the stability of the coal pilla
Key words micro seismic monitoring and measuring; Stability of coal pillar; cracks of overburden strata; high stress
煤矿深部开采过程中,工作面采场上覆岩层的活动强性有一个异常的增加。国内学者如窦林名等人对顶板岩
度和范闱随着应力的增加而増大,在孤岛工作面和煤柱等层破断诱发矿震的频谱特征进行了研究,现思园等和唐
应力集中区上覆岩层的活动会更加剧烈,甚至会发生冲击礼忠等对煤矿微震监测台网优化布设等做了研究,姜福
矿压等动力现象。通过微震监测系统监测工作面上覆岩层兴等?利用微震监測技术研究了采场上覆的空间结构和采
的活动,计算震动位置和震动能量,从而反映覆岩运动规动应力场分布。袁瑞甫,李化敏等?利用分形方法研究了
律和高应力区分布,利用微震监测方法研究采场覆岩运动。煤柱型冲击地压微震信号分布特征及前兆信息判别。国外
近年来,由于引入了现代计算机技术、现代通讯技术、GPS学者主要揭示了顶板破断前后应力及位移与微震活动性之
授时定位技术、地震学相关知识,微震监测技术取得了突间的关系;国内学者对于微震的研究主要集中在震源定位
破性进展,已成为煤矿冲击地压预测和工作面覆岩空间结能量计算以及顶板破断前后微震频谱特性方面,但是在微
构研究的重要方法。国外学者B.Shen等川研究得出了微震监测结果和力学模型结合方面的研究不多,文中利用
震定位较位移、应力更能揭示顶板断裂和垮落的全过程。SOS微震监测系统,对霍州煤电李雅庄煤矿深部采区工作
W. Blake等发现顶板断裂诱发冲击矿压之前,微震活动面及煤柱进行监测,揭示了工作面煤柱不稳定性并进行了
收稿期:2012-05-08
基金项目:国家自然科学基金项目(5107405,51004043);河南省重点科技攻关计划项目(122102310036)
作者简介:郝育喜(1985-),男,安徽濉溪人,河南理工大学能源科学与工程学院硬士研究生,主要从事压力与岩层
控制方面的研究。