地垒构造区域内工作面矿震发生规律研究-煤炭科学技术.PDF

　 第４５卷第６期 煤 炭 科 学 技 术 Ｖｏｌ４５　 Ｎｏ６　 　 ２０１７年 ６月 Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 　 Ｊｕｎｅ ２０１７　 采矿与井巷工程 地垒构造区域内工作面矿震发生规律研究 １ １ １，２ 陈学华 ，吕鹏飞 ，阮　 航 （１ 辽宁工程技术大学 矿业学院，辽宁阜新　 １２３０００；２ 大唐呼伦贝尔能源开发有限公司顺兴煤矿，内蒙古 呼伦贝尔　 ０２１０００） 摘　 要：为深刻揭示和总结地垒构造区矿震规律的特殊性，以东滩煤矿１３０５工作面为研究对象，采用 力学计算、数值模拟和微震监测相结合的方法，分析地垒构造区垂直应力二次分布，微震信号反映出 矿震的影响。 结果表明：工作面开采距离ＥＦ９３断层距离８４ ｍ和３５ ｍ 时，ＥＦ９３ 断层和ＥＦ３２ 断层相 继发生错动，容易诱发矿震；微震监测和数值模拟叠加结果显示出震源在工作面前方和采空区后方积 聚，且主要集中在顶板硬岩和应力升高区，开采距离ＥＦ９３ 断层８０ ｍ 时，断层错动诱发高能矿震，验 证了力学计算结果；地垒构造区开采震动能量和频次都升高，断层活化是影响震动增强的主因；地震 － － 活性系数ｂ值与震动能量呈负相关性，大震发生之前往往经历“小震密集 平静 大震发生”的过程。 关键词：地垒断层；矿震；剪切梁；微震监测；矿震特征 － － － 中图分类号：ＴＤ３２４　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 文章编号：０２５３ ２３３６（２０１７）０６ ００９５ ０５ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ｌａｗｓ ｏｆ ｓｈｏｃｋ ｂｕｍｐ ｉｎ ｈｏｒｓｔ ｆａｕｌｔ ｚｏｎｅ ｏｆ ｗｏｒｋｉｎｇ ｆａｃｅ １ １ １，２ Ｃｈｅｎ Ｘｕｅｈｕａ ，Ｌｙｕ Ｐｅｎｇｆｅｉ ，Ｒｕａｎ Ｈａｎｇ （１Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｘｉｎ　 １２３０００，Ｃｈｉｎａ； ２Ｓｈｕｎｘｉｎｇ ＣｏａｌＭｉｎｅ，Ｄａｔａｎｇ Ｈｕｌｕｎｂｅｉｅｒ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈｕｌｕｎｂｅｉｅｒ　 ０２１０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏｐｒｏｆｏｕｎｄｌｙ ｒｅｖｅａｌ ｔｈｅｐａｒｔｉｃｕｌａｒｉｔｙ ｏｆ ｓｈｏｃｋｂｕｍｐ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｔａｋｉｎｇ Ｄｏｎｇｔａｎ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｅ Ｎｏ．１３０５ｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅ ａｓ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔ，ｔｈｅｓｈｏｃｋｂｕｍｐｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｓｅｃｏｎｄｖｅｒｔｉｃａｌｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｍｉｃｒｏｓｅｉｓｍｉｃｓｉｇｎａｌｉｎｈｏｒｓｔｆａｕｌｔｚｏｎｅｗｅｒｅａｎａ⁃ ｌｙｚｅｄ ｂｙ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｓｅｉｓｍｉｃ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ ｔｈｅ Ｆａｕｌｔ ＥＦ９３ ａｎｄｔｈｅ Ｆａｕｌｔ ＥＦ３２ ｄｉｓｌｏｃａｔｅｄ ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｌｙｗｈ