微震监测与数值模拟在底抽巷位置研究中的应用

"这篇论文详细探讨了在承压水上底抽巷设计的合理位置，以降低底板突水风险和减少开采扰动。研究运用高精度微震监测技术和数值模拟方法，对古汉山矿1604工作面进行分析。结果显示，底板岩体在空侧与实体煤侧存在能量释放的不对称性，特别是沿实体煤侧的运输巷外侧底板破坏最为严重，破坏深度可达30米。底抽巷的最佳位置是位于底板下12米，内错运输巷8米，这个位置时巷道受到的开采扰动较小，能量密度值适中。如果底抽巷设在运输巷正下方或外错，将导致更高的能量密度值和更大的开采扰动。数值模拟进一步证实，底抽巷内错回采巷8米时，处于底板卸压区，而位于回采巷正下方或外错时则处于应力集中区，受采动影响较大。这些发现对于优化底抽巷设计，保障煤矿安全生产具有重要意义。" 本文的研究主要集中在以下几个关键知识点： 1. **底抽巷设计**：底抽巷是用于抽排底板水或瓦斯的巷道，其位置直接影响矿井的安全。合理的位置可以有效防止底板突水，减少煤炭开采过程中的安全隐患。 2. **高精度微震监测**：这是一种先进的监测技术，通过监测微小地震活动来评估岩体的动态破坏特征和稳定性。在本研究中，它揭示了工作面回采过程中底板岩体的能量释放模式和破坏程度。 3. **开采扰动**：开采过程中，矿井巷道周边岩体因开采活动产生的应力变化称为开采扰动。扰动程度过高可能导致岩体破坏，增加底板突水风险。 4. **能量释放**：底板岩体的能量释放是判断其稳定性的重要指标。不对称的能量释放现象表明了岩体结构的不均匀性，对底抽巷位置的选择至关重要。 5. **数值模拟**：数值模拟是预测和理解采矿工程中应力分布和岩体运动的有效工具。本研究通过数值模拟验证了微震监测的结果，确定了底抽巷的理想位置。 6. **底板突水危险性**：底板突水是煤矿开采中的重大灾害之一，严重影响煤矿安全。通过对底抽巷位置的优化，可以降低底板突水的可能性。 7. **巷道围岩变形监测**：监测巷道围岩的变形有助于评估开采扰动的影响程度，为调整底抽巷位置提供数据支持。 这些研究结果不仅对古汉山矿的安全生产具有指导意义，也为类似地质条件下的其他煤矿提供了理论依据和实践经验。