基于震源机制与定位误差校准的冲击地压危险预测方法

• Published in: 煤炭学报 Vol. 48; no. 5; pp. 2065 - 2077
• Main Authors: 刘耀琪, 曹安业, 王常彬, 杨旭, 王强, 白贤栖, 刘涛
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 徐州物硕信息技术有限公司,江苏徐州221116%中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏徐州221116%中国矿业大学计算机科学与技术学院,江苏徐州 221116%山东能源集团西北矿业有限公司,陕西西安 710018 01.05.2023; 中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221116%中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221116; 中国矿业大学江苏省矿山地震监测工程实验室,江苏徐州221116
• Subjects: location error calibration; risk assessment; source mechanism; 冲击地压; 定位误差校准; 大能量事件; 震源机制; 聚合分析; 危险预测; coal burst; high magnitude events; cluster-ing analysis
• ISSN: 0253-9993
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2023.0093

TD324; 冲击地压智能监测技术迅速发展大背景下,如何利用海量微震监测信息挖掘震源破裂性状并将其应用于冲击地压的预测预警或防控是未来研究的重点与难点.为解决目前微震群破裂机制聚合规律挖掘不充分、震源机制反演技术难以直接应用于冲击地压的预测预警难题,采用理论分析、数值仿真等手段研究建立基于震源机制与定位误差校准的冲击地压危险预测方法.以内蒙古某冲击地压矿井大能量矿震事件频发2215工作面为研究背景,总结了煤矿微震波形数量有限、噪声影响大、反演效率要求高的特点,比较分析了不同矩张量方法反演震源机制的特点及优缺点,确立了混合矩张量反演法更适用于煤矿应用场景;2215工作面顶板破断诱发事件以拉剪以及压剪破坏为主;大能量事件发生前微震事件剪切成分占比不超过40％,顶板破断主导的微震事件走向角主要分布于3°～80.以及150°～270°,倾角主要分布于70°～90°,存在明显的集聚特征;基于煤矿常见的震源破裂机制及定位误差分析了微震事件聚合的可能性并建立了微震聚合准则,构建了基于震源破裂机制及定位误差校准的危险预测方法及指标;预测实例结果表明考虑震源破裂机制及定位误差后可显著增强微震异常聚合区的识别;微震数据较为完整情况下,基于震源破裂机制及定位误差校准的危险预测指标IP阈值设置为0.7时可实现对不同破裂类型大能量事件的准确预测.