基于微震监测的董家河煤矿底板突水通道孕育机制

• 作者: 原富珍 孙兴业 庄端阳 王振伟 马克
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: 底板突水 微震监测 断层 RFPA2D
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 页码范围: 1846-1856
• 页数: 11页
• 分类号: TD745.2
• 字数: 5716字
• 语种: 中文

摘要

针对董家河煤矿工作面断层突水问题,通过构建工作面微震监测系统,对断层区域底板岩体微破裂信息进行分析,再现了过断层前后底板岩体微破裂萌生演化过程.同时将微破裂信息和岩石破裂过程分析系统RFPA2D结合,研究底板断层围岩导水裂隙带发育过程中应力场的变化规律.结果 表明:①根据微震事件分布结果分析,工作面位于断层前方85 m时,底板断层开始发生微破裂.过断层前断层附近底板微破坏深度达到25 m,底板具有分段局部破坏特征;过断层后,最大微破坏深度为35 m,微破裂逐渐贯通.②基于微震能量密度分布结果分析,过断层前高能量密度集中区走向长度约15 m,位于煤层下方5～25 m,而紧邻煤层的5 m范围内的断层仍处于稳定状态.过断层后高能量密度区向上盘采空区及深部扩展,沿工作面走向扩展至上盘采空区约80 m范围内,深度方向扩展至煤层下方约35 m.③基于微震监测和数值模拟结果分析底板岩体破坏过程,将底板突水通道扩展过程分为过断层前和过断层后两个阶段,过断层前煤层下方25 m附近断层围岩首先发生微破裂,并沿断层向上扩展,煤层下方5～25 m发生局部微破裂但并未形成贯通;过断层后微破裂自上而下扩展并逐渐贯通,形成突水通道.④基于数值模拟断层应力演化规律分析,过断层前,断层剪应力为负值且逐渐减小,断层上盘有向下滑移趋势,深度越大剪应力越快达到最大,围岩自下而上发生压剪破坏.工作面位于断层附近时,剪应力方向迅速反转并达到最大,断层上盘在承压水作用下有上升趋势,围岩自上而下发生拉破坏且逐渐贯通形成导水通道.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	原富珍	大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室	1	7	1.0	1.0
5	马克	大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室	5	40	2.0	5.0
9	庄端阳	大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室	3	15	3.0	3.0
13	王振伟	北方工业大学土木工程学院	4	11	2.0	3.0