井下断层活动的定量监测及其对冲击地压的影响研究
荣海1
魏世龙1
张宏伟1
杨岁寒2
汤进宝1
陈林林2
钱红亮2
王雅迪3
付兴1
1.辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新 1230002.河南大有能源股份有限公司耿村煤矿,河南三门峡 4724313.辽宁工程技术大学环境科学与工程学院,辽宁阜新 123000
摘要：为建立断层活动与冲击地压之间的定量关系,实现煤矿冲击地压有效防控.通过理论分析义马矿区地质构造环境,以及耿村煤矿 13200工作面与断层影响带的相对位置关系,研究了断裂构造对冲击地压的宏观控制作用.计算了井田构造应力并进行了构造应力区划分,分析了构造应力分区对冲击地压的控制作用.提出了井下断层活动性的定量监测方法,构建了"震源区煤岩体与动力核区尺度等量,震源能量随传递距离逐渐衰减"的模型,建立了大能量微震事件与断层活动的关系,确定了断层活动性对冲击地压的影响.研究结果表明:义马煤田内相对复杂的逆冲推覆构造体系,构成了义马矿区冲击地压的地质构造背景条件.F16 断层的影响带范围为 7 000～7 600 m,13200工作面全部处于F16 断层的影响带内,在开采活动的影响下进一步增大了冲击地压的发生危险.Ⅰ-2断裂、Ⅲ-4断裂和Ⅳ-7断裂等控制的区域是冲击地压和大能量微震事件显现的主要区域,且冲击地压和大能量微震事件大多位于应力梯度区范围内.在大能量微震事件孕育和发生期间,F16 断层位移分别增长 50 mm和 45 mm;大能量微震事件发生前,断层活动拉力的增幅均相对最高,分别为 2.58 kN和2.93 kN,断层位移量的快速增加和较高的应力增幅构成了大能量微震事件的主要能量来源.表明大能量微震事件和冲击地压的发生均与断层的活动联系紧密.井下断层的实际定量监测方法可以广泛应用于矿井冲击地压预测与防控的指导工作中.
关键词：冲击地压大能量微震断层地质动力区划构造应力分区断层活动性定量监测能量反演
分类号：TD324(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(51904145)辽宁省教育厅基本科研项目(LJKQZ20222322)
论文发表日期：2024-02-25
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：13( 10-22 )
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