【摘 要】
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矿产资源在国民经济与社会发展中是不可替代的,但对其开采所带来的矿山灾害也是无法回避的现实。断层矿震多发生在采掘活动接近断层时,受采矿活动影响而使断层突然破裂错动。这
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矿产资源在国民经济与社会发展中是不可替代的,但对其开采所带来的矿山灾害也是无法回避的现实。断层矿震多发生在采掘活动接近断层时,受采矿活动影响而使断层突然破裂错动。这类矿震释放能量多、震级大、震源深、破坏力度较大等特征。兖州矿区矿井开采深度、范围逐步增加,矿山压力显现日益严重。从2001年6月到2007年3月,东滩煤矿在不同地点发生了5次灾害性矿震。本文根据东滩煤矿多次发生的矿震现象分析,皆以构造应力作为主导驱动力,断层组之间形成地垒构造作为蕴育、发震体,且人类采掘活动引起震源生成、发展。从1305典型工作面的地质条件和开采实际出发,通过现场调研、解析分析及数值模拟等方法,重点研究地垒构造型矿震的发生机制及监测。基于弹性剪切梁确定了顶板最大等效剪力所在位置,得到了顶板初次垮落步距的计算公式。将弹塑性剪切梁模型用于分析存在地垒断层的采场顶板初次来压和周期来压,当最大等效剪力达到断层剪切极限值时,断层错动,释放能量,发生矿震。通过对数值模拟结果分析,当1305工作面开采接近地垒断层时受到构造应力或者老顶断裂震动并伴随大量能量的释放、采煤机割煤扰动,从而导致矿震的发生。采用微震监测系统对工作面过断层时的矿震活动规律进行了重点分区监测,得出b值与同期矿震释放的总能量有较好的负相关性。当工作面接近地垒断层时,断层发生错动,矿井矿震活动频繁。当工作面处于断层线时,矿震震动能量和震动次数急剧升高。当工作面离开断层时,震动能量和震动次数迅速降低,维持在较低水平。
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