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工作面过废弃巷顶板微震时空演化机制及危险性分区
被引量:
9
1
作者
张党育
盖秋凯
+4 位作者
黄磊
李玉宝
沈星宇
赵立松
彭中鑫
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第12期3805-3818,共14页
研究过废弃巷期间顶板微震响应的时空演化,对于掌握顶板岩层的损伤程度与运移特征具有重要意义。以东庞煤矿9212工作面过废弃巷为例,首先通过理论分析和微震监测对研究阶段进行划分,然后对不同阶段微震事件的平面、剖面分布以及空间位...
研究过废弃巷期间顶板微震响应的时空演化,对于掌握顶板岩层的损伤程度与运移特征具有重要意义。以东庞煤矿9212工作面过废弃巷为例,首先通过理论分析和微震监测对研究阶段进行划分,然后对不同阶段微震事件的平面、剖面分布以及空间位置关系进行分析,并通过能量离散系数(A_(E))和空间双因子(S,α)研究了顶板微震事件的能量差异与聚集特征;之后应用主成分分析与熵权法确定综合权重,并基于脆弱性指数法建立了危险性评价模型;最后使用GIS技术绘制3个阶段的危险性等级分区图。研究表明:①工作面过废弃巷期间共划分为3个研究阶段,分别为正常开采阶段、废弃巷超前影响阶段和过废弃巷阶段,各阶段分别以“低频次、低能量”、“低频次、高能量”、“高频次、高能量”为主要微震响应特征;②顶板关键层破断前,存在前后2个A_(E)异常区,前异常区以应力异常作为主要诱发因素,导致A_(E)突增到7以上,后异常区以周期来压作为直接诱因,引发连续性的大规模强震,其重要征兆为前异常区结束并出现A_(E)骤降的突变;③角度因子α一般集中在30°~60°,但在周期来压时α<30°,且关键层破断前的α会以>60°的高角度向上孕育,然后以<30°的小角度发生破断;面积因子S在高位关键层破断以及周期来压时会出现瞬时突增,而低位关键层超前断裂所导致的S较小,但煤岩体破碎程度较大;④3个研究阶段共划分为6个危险性等级,其中红色“Ⅰ级”危险区域发生顶板整体垮落以及大面积来压的可能性最大,其主要集中在过废弃巷阶段煤层上方0~60 m以及废弃巷超前影响阶段的顶板0~30 m内,并呈现上小、下大的分布形态。
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关键词
废弃巷
微震
时空演化
危险性评价
顶板
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职称材料
题名
工作面过废弃巷顶板微震时空演化机制及危险性分区
被引量:
9
1
作者
张党育
盖秋凯
黄磊
李玉宝
沈星宇
赵立松
彭中鑫
机构
冀中
能源
集团
有限责任公司
中国矿业大学(北京)
能源
与矿业学院
河北煤炭科学研究院
有限
公司
河北省矿井微震重点实验室
冀中能源集团有限责任公司东庞煤矿
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第12期3805-3818,共14页
基金
国家自然科学基金重点资助项目(51934008)。
文摘
研究过废弃巷期间顶板微震响应的时空演化,对于掌握顶板岩层的损伤程度与运移特征具有重要意义。以东庞煤矿9212工作面过废弃巷为例,首先通过理论分析和微震监测对研究阶段进行划分,然后对不同阶段微震事件的平面、剖面分布以及空间位置关系进行分析,并通过能量离散系数(A_(E))和空间双因子(S,α)研究了顶板微震事件的能量差异与聚集特征;之后应用主成分分析与熵权法确定综合权重,并基于脆弱性指数法建立了危险性评价模型;最后使用GIS技术绘制3个阶段的危险性等级分区图。研究表明:①工作面过废弃巷期间共划分为3个研究阶段,分别为正常开采阶段、废弃巷超前影响阶段和过废弃巷阶段,各阶段分别以“低频次、低能量”、“低频次、高能量”、“高频次、高能量”为主要微震响应特征;②顶板关键层破断前,存在前后2个A_(E)异常区,前异常区以应力异常作为主要诱发因素,导致A_(E)突增到7以上,后异常区以周期来压作为直接诱因,引发连续性的大规模强震,其重要征兆为前异常区结束并出现A_(E)骤降的突变;③角度因子α一般集中在30°~60°,但在周期来压时α<30°,且关键层破断前的α会以>60°的高角度向上孕育,然后以<30°的小角度发生破断;面积因子S在高位关键层破断以及周期来压时会出现瞬时突增,而低位关键层超前断裂所导致的S较小,但煤岩体破碎程度较大;④3个研究阶段共划分为6个危险性等级,其中红色“Ⅰ级”危险区域发生顶板整体垮落以及大面积来压的可能性最大,其主要集中在过废弃巷阶段煤层上方0~60 m以及废弃巷超前影响阶段的顶板0~30 m内,并呈现上小、下大的分布形态。
关键词
废弃巷
微震
时空演化
危险性评价
顶板
Keywords
old roadway
microseismic
temporal and spatial evolution
risk assessment
roof
分类号
TD325 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
工作面过废弃巷顶板微震时空演化机制及危险性分区
张党育
盖秋凯
黄磊
李玉宝
沈星宇
赵立松
彭中鑫
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
9
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