深部开采强动载波形分类特征及震源参量响应规律
李家卓1
邱航2
窦林名3
王剑4
刘舜2
马衍坤5
1.安徽理工大学 矿业工程学院,安徽 淮南 232001;中国矿业大学 煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室,江苏 徐州 2211162.安徽理工大学 矿业工程学院,安徽 淮南 2320013.中国矿业大学 煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室,江苏 徐州 221116;中国矿业大学 矿业工程学院,江苏 徐州 2211164.山东能源鲁西矿业有限公司,山东 菏泽 2747005.安徽理工大学 安全科学与工程学院,安徽 淮南 232001
摘要：为了揭示深部开采过程中强动载震源机制及震源参量响应规律,以古城煤矿 3105 工作面为工程背景,分析了开采期间强动载事件分布特征与震源机制,并采用HHT方法对不同类型的强动载波进行了时频特征分析,定量计算了 3 类动载的震源参量,揭示了不同类型动载的能量释放特征与破裂模式.研究结果表明:强动载可分为顶板运动型、煤柱失稳型和断层错动型.断层区域动载断层两侧应力出现变化,发生压缩破坏;顶板区域动载受顶板破坏机制影响,主要发生压缩破坏和剪切破坏;煤柱区域动载主要发生压缩破坏.断层型强动载倾向角范围主要为 30°～45°,顶板型强动载为 10°～65°,煤柱型强动载为 40°～50°.3 类动载波在频率分布、能量分布上存在较大差异,其震源破裂时能量释放特征各不相同.顶板型强动载波边际谱呈单峰分布,频率主要集中在 50～90 Hz;断层型强动载波边际谱呈双峰分布,频率主要集中在0～50 Hz;煤柱型强动载波边际谱呈宽频谱分布,频率主要集中在 10～100 Hz.煤柱型强动载的地震矩最大,其次为顶板型,断层型最小.在震源半径相同的情况下,断层型动载的非弹性变形导致体积增大程度最大,煤柱型强动载次之,顶板型强动载最小.研究结果可为冲击地压矿井分源防控提供一定的理论参考.
关键词：冲击地压深部开采强动载时频特征震源机制
分类号：TD353(矿山压力与支护)
资助基金：国家重点研发计划(2022YFC3004603)国家自然科学基金(U21A20110)
论文发表日期：2025-04-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：17( 73-89 )
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