煤矿冲击地压动静载危险源头分类、辨识与监测方法
窦林名1
孙振于2
曹安业1
牟宗龙1
巩思园1
蔡武1
马志锋2
李家卓3
周坤友3
1.中国矿业大学江苏省矿山地震监测工程实验室,江苏 徐州 221116;中国矿业大学矿业工程学院,江苏 徐州 221116;中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏 徐州 2211162.中国矿业大学矿业工程学院,江苏 徐州 221116;徐州弘毅科技发展有限公司,江苏 徐州 2211163.安徽理工大学矿业工程学院,安徽 淮南 232001
摘要：煤矿冲击地压防治必须从源头抓起,其中冲击地压动静载危险源头分类、辨识与监测是实现冲击地压源头治理的重要前提.基于动静载叠加诱冲理论,总结了冲击地压的动静载危险源和作用方式,其中静载危险源主要分为地质沉积属性类、地质构造类和采掘应力集中类,共 16种常见危险源;对冲击地压的作用方式主要包括煤岩性质不同使冲击发生的临界应力不同、巨厚坚硬岩层和断层运动产生强动载以及地质沉积微相的存在使煤岩体内静载应力升高 3种方式.动载危险源主要分为震动波动载、受迫动载和炸药冲击动载 3类;对冲击地压的作用方式主要包括使煤岩体内应力瞬时升高、强动载作用下冲击临界载荷降低及长时间动载作用下煤岩体和支护体累计损伤 3种方式.针对静载冲击危险源头辨识问题,提出了基于地应力场反演的地质沉积静载危险源辨识方法,通过构建矿井地应力场反演模型并采用地应力实测数据矫正反演矿井地应力场分布状态,找出地质沉积静载危险区;提出了基于应力场CT反演技术的高静载危险源辨识方法,通过大范围长时间定期CT反演,找出高静载危险区.针对顶板岩层动载冲击危险源头辨识问题,提出了矿震关键层理论,构建了矿震关键层判别模型和方法.针对冲击静载危险源头监测,开发了主被动双源震动波一体化应力场监测技术,集成了主动和被动CT技术,实现了冲击静载危险源头实时、连续性的应力场反演分析.针对冲击动载危险源头监测,开发了井地一体微震监测技术,克服了传统微震监测技术垂直定精度差和冲击动载源头找不准的弊端,大幅度提高了微震监测精度和感知能力.基于现场应用,验证了上述技术方法的有效性,为冲击地压源头治理提供了参考.
关键词：冲击地压动静载危险源头源头防治危险源辨识地应力场反演矿震关键层动静载叠加
分类号：TD324(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(52304197)国家自然科学基金(52274098)
论文发表日期：2025-09-30
在线出版日期：2025-10-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 53-62 )
英文信息