全光纤微震监测技术在底板突水监测中的应用研究

目前国内的光纤微震监测系统多是基于光学光栅传感技术,而光纤光栅波长解调限制了系统检测频率与灵敏度,且长时间、连续不间断的微震监测成功案例较少。针对上述问题,提出了一种新型全光纤微震监测系统。以潘二煤矿11023工作面回采过程中底板突水监测为工程背景,使用全光纤微震监测系统与ESG微震监测系统进行对比,得出全光纤微震监测系统具有以下优势:记录的波形频谱特征更清晰,表现出高信噪比优势;对扰动深度的监测范围更大,远距离监测效果更好;震源定位结果分布更加合理,更符合工作面实际开采情况。在监测工作面回采全周期内,分析了11023工作面断层异常区底板破坏与微震活动性关系:在断层和煤层变薄异常区附近,微震事件的数量增多、强度增大;工作面初采期间应力集中释放,受采动影响,底板破坏较深;相对大能量事件主要分布在断层异常区的底板,底板破坏深度约为27 m,微震事件在3煤底板60 m以下没有成线或成面聚集的情况,说明裂隙并未扩展,未形成导水通道,工作面安全回采。

基于光纤微震监测的底板破坏时空演化规律研究

随着煤炭开采深度的增加,采煤工作面将面临严重的高承压水威胁,以淮南矿区受底板承压水威胁的潘二煤矿11023采煤工作面为工程背景,采用高灵敏光纤微震监测系统对工作面底板破坏时空演化规律进行监测分析。结果表明,工作面底板微震事件数量主要集中在煤层底板0~20 m内;微震事件数量与开采活动速度有明显的相关性,工作面退尺进度越大,微震事件数量越多;在断层和煤层变薄异常区附近,微震事件的数量增多和强度增大;工作面初采期间应力集中释放,底板受采动影响破坏较深。研究结果可为工作面底板水害防治和工作面推进速度的优化提供技术支撑。