丁湘,闫鑫,蒲治国,黄海鱼,李哲,刘溪

• 1:中煤能源研究院有限责任公司
• 2:中煤冲击地压与水害防治研究中心

摘要(Abstract)：

煤矿矿震事件的频繁发生严重制约煤矿的安全高效开采,为了探究厚硬砂体关键层相关参数与矿震事件之间的关系,以蒙陕矿区门克庆煤矿作为典型矿井,基于弹性薄板理论,将七里镇砂岩主关键层概化为弹性薄板,分析其弹性势能集聚、破断、跨落、碎胀过程,构建了关键层破断-弹性势能释放-能量事件发生临界判别模型。FLAC~(3D)数值模拟和微震实测数据分析结果均表明关键层厚度与矿震事件之间具有明显的关联性,即大能量矿震事件多发生在一定的关键层厚度区间内,关键层厚度过大或过小,产生矿震大能量事件的概率均明显降低。研究结果对于煤矿矿震及冲击地压的预测预报工作具有一定的借鉴意义。

关键词(KeyWords)： 冲击地压;关键层;判别模型;微震监测;矿震事件

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation):

作者(Author): 丁湘,闫鑫,蒲治国,黄海鱼,李哲,刘溪

参考文献(References)：

• [1]杨俊哲，郑凯歌，王振荣，等.坚硬顶板动力灾害超前弱化治理技术[J].煤炭学报，2020,45(10):3371-3379.
• [2]宋高峰，王振伟，钟晓勇.坚硬顶板破断冲击机理及支架与围岩“收敛-约束”耦合机制研究[J].采矿与安全工程学报，2020(5):951-959.
• [3]孙长斌.综采工作面末采巨厚层坚硬顶板控制技术[J].煤炭工程，2020,52(12):42-45.
• [4]崔峰，杨彦斌，来兴平，等.基于微震监测关键层破断诱发冲击地压的物理相似材料模拟实验研究[J].岩石力学与工程学报，2019,38(4):803-814.
• [5]钱鸣高，缪协兴，许家林，等.岩层控制的关键层理论[M].江苏徐州：中国矿业大学出版社，2003:106-111.
• [6]许家林.煤矿绿色开采[M].江苏徐州：中国矿业大学出版社，2011.
• [7]钱鸣高，许家林，缪协兴.煤矿绿色开采技术[J].中国矿业大学学报，2003,32(4):343-348.
• [8]李宏艳，莫云龙，孙中学，等.基于响应能量和无响应时间的冲击危险性动态评价技术[J].煤炭学报，2019,44(9):2673-2681.
• [9]贺虎，窦林名，巩思园，等.覆岩关键层运动诱发冲击的规律研究[J].岩土工程学报，2010,32(8):1260-1265.
• [10]陆菜平，窦林名，吴兴荣，等.岩体微震监测的频谱分析与信号识别[J].岩土工程学报，2005,27(7):772-775.
• [11]陆菜平，窦林名，吴兴荣，等.煤岩冲击前兆微震频谱演变规律的试验与实证研究[J].岩石力学与工程学报，2008,27(3):519-525.
• [12]孔令海，齐庆新，姜福兴，等.长壁工作面采空区见方形成异常来压的微震监测研究[J].岩石力学与工程学报，2012,31(S2):3889-3896.
• [13]李新元，马念杰，钟亚平，等.坚硬顶板断裂过程中弹性能量积聚与释放的分布规律[J].岩石力学与工程学报，2007,26(S1):2786-2793.
• [14]钱鸣高，石平五，许家林.矿山压力与岩层控制[M].江苏徐州：中国矿业大学出版社，2010.
• [15]武少国，赵乾，刘涛.防冲击煤柱宽度变化期间微震活动规律研究[J].煤炭科学技术，2020,48(12):88-94.
• [16]庞绪峰.坚硬顶板孤岛工作面冲击地压机理及防治技术研究[D].北京：中国矿业大学(北京),2013.
• [17]王家臣，杨胜利，杨宝贵，等.长壁矸石充填开采上覆岩层移动特征模拟实验[J].煤炭学报，2012,37(8):1256-1261.
• [18]王红卫，陈忠辉，杜泽超，等.弹性薄板理论在地下采场顶板变化规律研究中的应用[J].岩石力学与工程学报，2006,25(S2):3769-3774.
• [19]曲庆璋，章权，季求知等弹性板理论[M].北京：人民交通出版社，2000.
• [20]桂通.弹性力学[M].北京：高等教育出版社，2005.