矿震与天然地震相关性的研究

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矿震(冲击地压)是世界范围内煤矿矿井中最严重的自然灾害之一,矿震发生时,井下几米到几百米的巷道或采煤工作面被瞬间摧毁。进入九十年代后,矿震无论从频次还是从震级上看都明显早上升趋势,前人基本都从矿震发生矿井范围内研究探讨其成因,本文从研究地震的方法来研究矿震与地震的相关性。 矿震是煤岩材料在采掘和区域应力作用下的一种失稳现象。本文研究了从矿震的发生机理研究来研究二者的相关性,探讨了其成因,给出了煤体压缩矿震的判别准则,利用能量准则得到了煤体矿震发生的条件是其塑性区的弹塑性矩阵Dcp是负定的;对工作面矿震进行了解析分析得到了工作面煤体的应力分布;探讨了断层矿震的发生机理及发生判别准则,同样利用能量准则得到了煤体矿震发生的条件是其塑性区的弹塑性矩阵Dcp是负定的;以及从矿震释放的能量和数据统计分析估算了矿震可能发生的的震级,得到对于煤体矿震其震级一般不超过3级,顶底板矿震其震级一般不超过2级,而断层矿震一般大于2级以上。从研究地震方法的三个方面探讨了矿震与地震的相关性:震级与矿震发生频次的关系、矿震与固体潮的关系、矿震的时空分布关系。从而得到矿震与地震存在良好的相关性。
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