潘二煤矿A组煤层底板灰岩水害微震监测
查华胜1
张海江2
连会青3
钱佳威2
魏廷双4
唐忠义5
梅欢6
程婷婷6
1.中国科学技术大学地球和空间科学学院,安徽合肥 230026;安徽万泰地球物理技术有限公司,安徽合肥 2306012.中国科学技术大学地球和空间科学学院,安徽合肥 2300263.华北科技学院,河北廊坊 0652014.淮南矿业集团有限责任公司潘二煤矿,安徽淮南 2320005.陕西长武亭南煤业有限责任公司,陕西咸阳 7136006.安徽万泰地球物理技术有限公司,安徽合肥 230601
摘要：采煤工作面底板突水是我国煤矿深部开采过程中面临的重要灾害问题之一,其发生与煤层地质条件和矿井生产活动相关.煤层采动过程中,会对底板产生破坏,灰岩含水层上方原始导升带在张性二次应力和承压水的共同作用下也会逐渐向上延伸,当与煤层底板破坏带形成联通时,便产生了突水.当煤层底板发生破坏时,岩体破裂会产生微地震,通过微地震的时空分布,可以确定底板破坏带的时空分布.同时,承压水向上入侵的过程中,水流可能会和周围的固体介质相互作用产生震荡信号,并以弹性波的形式向四周传播.利用微震监测系统在对潘二煤矿A组煤底板进行突水监测时,除了监测到大量岩体破裂产生的微地震信号,还监测到该类水流震荡信号,对应波形呈类螺钉状且持续时间超过20 s,振幅主要在10-5～10-4 V,频率范围为20～40 Hz.因此,在对煤层底板下伏岩体微破裂信号进行微震定位确定煤层底板破坏带深度的基础上,进一步通过对水流震荡信号进行波形分析和定位,可以得到灰岩含水层上覆岩体裂隙扩展进水的时空分布,进而确定煤层底板破坏带和承压水导高带的空间分布及互联情况.为此,针对煤层底板灰岩水害监测预警,提出基于微震和水流震荡信号时空分布特征联合分析的新思路和方法,并在淮南矿业集团有限责任公司潘二煤矿A组煤底板突水监测预警中得到了较好的应用.
关键词：煤层底板突水微震监测微震时空分布水流震荡信号
分类号：TD745(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家基金委国际(地区)合作与交流基金资助项目(41961134001)中央高校基金资助项目(3142014018)
论文发表日期：2022-08-28
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：14( 3001-3014 )
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