煤炭学报

作者：张党育, 盖秋凯, 黄磊, 李玉宝, 沈星宇, 赵立松, 彭中鑫,

关键词：废弃巷, 微震, 时空演化, 危险性评价, 顶板,

研究过废弃巷期间顶板微震响应的时空演化，对于掌握顶板岩层的损伤程度与运移特征具有重要意义。以东庞煤矿9212工作面过废弃巷为例，首先通过理论分析和微震监测对研究阶段进行划分，然后对不同阶段微震事件的平面、剖面分布以及空间位置关系进行分析，并通过能量离散系数（AE）和空间双因子（S,α）研究了顶板微震事件的能量差异与聚集特征；之后应用主成分分析与熵权法确定综合权重，并基于脆弱性指数法建立了危险性评价模型；最后使用GIS技术绘制3个阶段的危险性等级分区图。研究表明：① 工作面过废弃巷期间共划分为3个研究阶段，分别为正常开采阶段、废弃巷超前影响阶段和过废弃巷阶段，各阶段分别以“低频次、低能量”、“低频次、高能量”、“高频次、高能量”为主要微震响应特征；② 顶板关键层破断前，存在前后2个AE异常区，前异常区以应力异常作为主要诱发因素，导致AE值突增到7以上，后异常区以周期来压作为直接诱因，引发连续性的大规模强震，其重要征兆为前异常区结束并出现AE值骤降的突变；③ 角度因子α一般集中在30°～60°，但在周期来压时α＜30°，且关键层破断前的α会以＞60°的高角度向上孕育，然后以α＜30°的小角度发生破断；面积因子S在高位关键层破断以及周期来压时会出现瞬时突增，而低位关键层超前断裂所导致的S较小，但煤岩体破碎程度较大；④ 3个研究阶段共划分为6个危险性等级，其中红色“Ⅰ级”危险区域发生顶板整体垮落以及大面积来压的可能性最大，其主要集中在过废弃巷阶段煤层上方0～60 m以及废弃巷超前影响阶段的顶板0～30 m内，并呈现上小、下大的分布形态。

来源：2021年第12期

《煤炭学报》期刊编辑部

查看煤炭学报杂志2021年第12期