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潘二煤矿A组煤层底板灰岩水害微震监测
被引量：
25
1
作者
查华胜
张海江
+5 位作者
连会青
钱佳威
魏廷双
唐忠义
梅欢
程婷婷
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期3001-3014,共14页
采煤工作面底板突水是我国煤矿深部开采过程中面临的重要灾害问题之一,其发生与煤层地质条件和矿井生产活动相关。煤层采动过程中,会对底板产生破坏,灰岩含水层上方原始导升带在张性二次应力和承压水的共同作用下也会逐渐向上延伸,当与...
采煤工作面底板突水是我国煤矿深部开采过程中面临的重要灾害问题之一,其发生与煤层地质条件和矿井生产活动相关。煤层采动过程中,会对底板产生破坏,灰岩含水层上方原始导升带在张性二次应力和承压水的共同作用下也会逐渐向上延伸,当与煤层底板破坏带形成联通时,便产生了突水。当煤层底板发生破坏时,岩体破裂会产生微地震,通过微地震的时空分布,可以确定底板破坏带的时空分布。同时,承压水向上入侵的过程中,水流可能会和周围的固体介质相互作用产生震荡信号,并以弹性波的形式向四周传播。利用微震监测系统在对潘二煤矿A组煤底板进行突水监测时,除了监测到大量岩体破裂产生的微地震信号,还监测到该类水流震荡信号,对应波形呈类螺钉状且持续时间超过20 s,振幅主要在10^(-5)~10^(-4)V,频率范围为20~40 Hz。因此,在对煤层底板下伏岩体微破裂信号进行微震定位确定煤层底板破坏带深度的基础上,进一步通过对水流震荡信号进行波形分析和定位,可以得到灰岩含水层上覆岩体裂隙扩展进水的时空分布,进而确定煤层底板破坏带和承压水导高带的空间分布及互联情况。为此,针对煤层底板灰岩水害监测预警,提出基于微震和水流震荡信号时空分布特征联合分析的新思路和方法,并在淮南矿业集团有限责任公司潘二煤矿A组煤底板突水监测预警中得到了较好的应用。
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关键词
煤层底板突水
微震监测
微震时空分布
水流震荡信号
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职称材料
上保护层开采卸压保护范围研究
被引量：
9
2
作者
秦汝祥
杨珂
程健
《工矿自动化》
北大核心
2021年第11期81-87,共7页
目前保护层卸压范围研究主要集中在分析煤层应力、变形和塑形破坏的演化特性及下保护层开采卸压范围,存在对保护层保护效果的考察较少、实测过程中取点较少造成实验结果误差较大等问题。针对以上问题,以淮南矿业集团有限责任公司潘二煤...
目前保护层卸压范围研究主要集中在分析煤层应力、变形和塑形破坏的演化特性及下保护层开采卸压范围,存在对保护层保护效果的考察较少、实测过程中取点较少造成实验结果误差较大等问题。针对以上问题,以淮南矿业集团有限责任公司潘二煤矿18125工作面为研究对象,采用数值模拟计算和现场考察分析方法研究了保护层开采后被保护层的应力分布、煤层顶底板膨胀变形率和煤层瓦斯压力变化特征。结果表明:①被保护层走向垂直应力呈中心轴对称分布,倾向卸压区表现为类椭圆形。②上保护层工作面开采后,在其底板形成地应力卸压区,底板煤岩层应力减小,卸压区煤岩层向上发生移动和变形,由于保护层和被保护层层间距不同,被保护层移动与变形量存在差距,越靠近开采层,被保护层膨胀变形量越大,被保护层卸压效果越明显。保护层工作面后方30~60 m是被保护层卸压抽采瓦斯的最佳区域。③根据瓦斯压力观测钻孔与保护层工作面初切眼位置的相对关系及瓦斯压力观测结果,得到保护层开采走向最大有效卸压角约为69.8°。④通过数值模拟并结合现场考察分析,根据被保护层应力分布、煤层顶底板膨胀变形率和煤层瓦斯压力变化特征,得出被保护层走向卸压角约为60°,倾向上下部卸压角均为75°。
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关键词
瓦斯抽采
保护层开采
上保护层
被保护层
卸压范围
应力分布
煤层瓦斯压力
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职称材料
题名
潘二煤矿A组煤层底板灰岩水害微震监测
被引量：
25
1
作者
查华胜
张海江
连会青
钱佳威
魏廷双
唐忠义
梅欢
程婷婷
机构
中国科学技术大学地球和空间科学学院
安徽万泰地球物理技术
有限
公司
华北科技学院
淮南矿业集团有限责任公司潘二煤矿
陕西长武亭南煤业
有限责任公司
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期3001-3014,共14页
基金
国家基金委国际(地区)合作与交流基金资助项目(41961134001)
中央高校基金资助项目(3142014018)。
文摘
采煤工作面底板突水是我国煤矿深部开采过程中面临的重要灾害问题之一,其发生与煤层地质条件和矿井生产活动相关。煤层采动过程中,会对底板产生破坏,灰岩含水层上方原始导升带在张性二次应力和承压水的共同作用下也会逐渐向上延伸,当与煤层底板破坏带形成联通时,便产生了突水。当煤层底板发生破坏时,岩体破裂会产生微地震,通过微地震的时空分布,可以确定底板破坏带的时空分布。同时,承压水向上入侵的过程中,水流可能会和周围的固体介质相互作用产生震荡信号,并以弹性波的形式向四周传播。利用微震监测系统在对潘二煤矿A组煤底板进行突水监测时,除了监测到大量岩体破裂产生的微地震信号,还监测到该类水流震荡信号,对应波形呈类螺钉状且持续时间超过20 s,振幅主要在10^(-5)~10^(-4)V,频率范围为20~40 Hz。因此,在对煤层底板下伏岩体微破裂信号进行微震定位确定煤层底板破坏带深度的基础上,进一步通过对水流震荡信号进行波形分析和定位,可以得到灰岩含水层上覆岩体裂隙扩展进水的时空分布,进而确定煤层底板破坏带和承压水导高带的空间分布及互联情况。为此,针对煤层底板灰岩水害监测预警,提出基于微震和水流震荡信号时空分布特征联合分析的新思路和方法,并在淮南矿业集团有限责任公司潘二煤矿A组煤底板突水监测预警中得到了较好的应用。
关键词
煤层底板突水
微震监测
微震时空分布
水流震荡信号
Keywords
coal floor water inrush
microseismic monitoring
temporospatial distribution of microseismic locations
fluid flow oscillation signal
分类号
TD745 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
上保护层开采卸压保护范围研究
被引量：
9
2
作者
秦汝祥
杨珂
程健
机构
煤矿
安全高效开采省部共建教育部重点实验室
安徽理工大学安全科学与工程学院
淮南矿业集团有限责任公司潘二煤矿
出处
《工矿自动化》
北大核心
2021年第11期81-87,共7页
基金
国家自然科学基金面上项目(51574009)。
文摘
目前保护层卸压范围研究主要集中在分析煤层应力、变形和塑形破坏的演化特性及下保护层开采卸压范围,存在对保护层保护效果的考察较少、实测过程中取点较少造成实验结果误差较大等问题。针对以上问题,以淮南矿业集团有限责任公司潘二煤矿18125工作面为研究对象,采用数值模拟计算和现场考察分析方法研究了保护层开采后被保护层的应力分布、煤层顶底板膨胀变形率和煤层瓦斯压力变化特征。结果表明:①被保护层走向垂直应力呈中心轴对称分布,倾向卸压区表现为类椭圆形。②上保护层工作面开采后,在其底板形成地应力卸压区,底板煤岩层应力减小,卸压区煤岩层向上发生移动和变形,由于保护层和被保护层层间距不同,被保护层移动与变形量存在差距,越靠近开采层,被保护层膨胀变形量越大,被保护层卸压效果越明显。保护层工作面后方30~60 m是被保护层卸压抽采瓦斯的最佳区域。③根据瓦斯压力观测钻孔与保护层工作面初切眼位置的相对关系及瓦斯压力观测结果,得到保护层开采走向最大有效卸压角约为69.8°。④通过数值模拟并结合现场考察分析,根据被保护层应力分布、煤层顶底板膨胀变形率和煤层瓦斯压力变化特征,得出被保护层走向卸压角约为60°,倾向上下部卸压角均为75°。
关键词
瓦斯抽采
保护层开采
上保护层
被保护层
卸压范围
应力分布
煤层瓦斯压力
Keywords
gas extraction
protective layer mining
upper protective layer
protected layer
pressure relief range
stress distribution
coal seam gas pressure
分类号
TD712 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
潘二煤矿A组煤层底板灰岩水害微震监测
查华胜
张海江
连会青
钱佳威
魏廷双
唐忠义
梅欢
程婷婷
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
25
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
上保护层开采卸压保护范围研究
秦汝祥
杨珂
程健
《工矿自动化》
北大核心
2021
9
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职称材料
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