矿震震动传播与响应规律

作     者：杜涛涛 DU Tao-tao1, 2

作者机构：天地科技股份有限公司开采设计事业部 煤炭科学研究总院开采研究分院 

基　　金：国家自然科学基金项目(51704155,51574149,51304116) 国家重点研发计划项目(2017YFC0804209,2017YFC0804204,2016YFC0801401,2016YFC0801403) 天地科技开采设计事业部青年创新基金项目(KJ-2015-TDKC-11) 

出 版 物：《岩土工程学报》 (Chinese Journal of Geotechnical Engineering)

年 卷 期：2018年第40卷第3期

页      码：418-425页

摘      要：针对距离震源不同距离的采掘区域冲击地压显现响应程度不同的问题,采用ARAMIS M/E微震监测系统、PASAT-M便携式微震监测系统和冲击地压多参量过程监测系统开展了矿震发生与响应过程规律研究,并通过井下爆破激发震动试验研究了震动传播衰减规律。结果表明：（1）冲击地压多参量过程监测系统监测到矿震的单参量（煤体应力）、多参量（煤体应力、围岩位移及锚杆受力）的响应过程,实现了震动与响应信号捕捉与记录;（2）矿震单参量响应规律,响应时间短（368 ms）,响应过程引起距震源75 m的煤体应力最大升高0.9 MPa,响应终值为煤体应力升高0.5 MPa,矿震的响应并非都是多参量同时响应;（3）矿震引起多参量响应规律,响应时间不同步,响应时间几百毫秒至几分钟不等,响应过程引起距震源150 m的煤体应力整体降低0.7~0.8 MPa、锚杆受力降低7~8 k N、顶煤位移增加4 mm,且捕捉到矿震发生10 h前的岩层位移信息,持续时间1000 ms,位移量最大24 mm,可作为矿震前兆信息;（4）矿井围岩介质中震动能量传播呈指数E=E0eηD关系衰减,距震源200 m范围能量衰减快;震动主频的衰减变化规律也呈指数f=f0eηD关系。距离震源200 m范围的采场、巷道对矿震响应比较显著,与矿震诱发冲击显现区域比较吻合。矿震发生至响应的传播衰减过程的定量关系研究,对进一步提高冲击地压监测预警与防治技术水平具有一定的现实意义。

主 题 词：矿震 冲击地压 震动响应过程 震动衰减规律 

学科分类：08[工学] 0818[工学-交通运输类] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11779/CJGE201803004

馆 藏 号：203284673...