基于微震监测的董家河煤矿底板突水通道孕育机制
TD745.2; 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...
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| Published in | 煤炭学报 Vol. 44; no. 6; pp. 1846 - 1856 |
|---|---|
| Main Authors | , , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Chinese |
| Published |
大连理工大学岩石破裂与失稳研究中心,辽宁大连116024%北方工业大学土木工程学院,北京,100144
01.06.2019
大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁大连116023 |
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 0253-9993 |
| DOI | 10.13225/j.cnki.jccs.2018.0941 |
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| Abstract | TD745.2; 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. |
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| AbstractList | TD745.2; 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. |
| Author | 庄端阳 马克 原富珍 王振伟 孙兴业 |
| AuthorAffiliation | 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁大连116023;大连理工大学岩石破裂与失稳研究中心,辽宁大连116024%北方工业大学土木工程学院,北京,100144 |
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| DOI | 10.13225/j.cnki.jccs.2018.0941 |
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| DocumentTitle_FL | Preparation mechanism of water inrush channels in bottom floor of Dongjiahe Coal Mine based on microseismic monitoring |
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| Issue | 6 |
| Keywords | 断层 RFPA2D 微震监测 底板突水 |
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| PublicationDecade | 2010 |
| PublicationTitle | 煤炭学报 |
| PublicationTitle_FL | Journal of China Coal Society |
| PublicationYear | 2019 |
| Publisher | 大连理工大学岩石破裂与失稳研究中心,辽宁大连116024%北方工业大学土木工程学院,北京,100144 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁大连116023 |
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