急倾斜特厚煤层开采:微震监测揭示冲击地压发生过程与特征

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本文主要探讨了急倾斜特厚煤层开采过程中冲击地压的发生过程监测与分析。针对该特定地质条件下的开采难题,研究者采用了微震监测系统作为关键工具。微震监测系统在解决水平分段开采时的冲击地压问题上发挥了重要作用,它揭示了两煤层间岩柱中的矿震是引发巷道冲击地压的主要动力来源。 实测研究表明,当岩柱发生矿震时,产生的震源信号具有明显的特征。这些特征包括震源位置接近工作面、震波表现为P波和S波(纵波和横波)的组合,且波形延时较长,释放的能量相对较大。这种能量的传递导致煤体的应力和锚杆承受的力瞬间升高,特别是随着距离震源的减小,煤体应力变化的幅度显著增加。其中,垂向应力的变化相较于水平应力更为显著。 值得注意的是,冲击地压发生前至少1小时,煤体应力就已经开始出现预兆性的变化,显示出一定的动态压力积累迹象。这为冲击地压的预警提供了可能,通过监测和分析这些震波及其响应信号,研究人员能够有效地识别并预测冲击地压的发生过程,从而采取相应的防治措施。 文章的关键点集中在以下几个方面: 1. 微震监测系统的应用:作为冲击地压监测的重要手段,微震监测能捕捉到地下的微小震动,帮助科学家理解地层动态。 2. 震源信号特征:包括地震波类型、波形特性、能量释放以及对周围煤体的影响。 3. 冲击地压前兆:煤体应力变化的提前预警,对于预防事故至关重要。 4. 应用价值:实证研究证明,通过震波分析可以有效监控和预测冲击地压的发生,提升采矿安全。 这项研究为解决急倾斜特厚煤层开采中的冲击地压问题提供了科学依据和技术支持,有助于提高煤矿的安全管理水平。