【摘 要】
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断层构造是岩层断裂后两侧发生相对运动的产物,是诱发冲击地压的地质构造影响因素之一。断层区域的采掘活动打破了原有的平衡状态,大量现场事实证明:断层附近易发生冲击地压,甚至还会引起断层本身的错动,对井下人员、设施等产生巨大的灾害。冲击地压发生过程十分复杂,目前很难用数学模型进行精确求解,但冲击地压发生前蕴含着很多的前兆信息,而这些信息最直观的表现形式就是矿上各种冲击地压监测数据,尤其是连续时间的监测数
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断层构造是岩层断裂后两侧发生相对运动的产物,是诱发冲击地压的地质构造影响因素之一。断层区域的采掘活动打破了原有的平衡状态,大量现场事实证明:断层附近易发生冲击地压,甚至还会引起断层本身的错动,对井下人员、设施等产生巨大的灾害。冲击地压发生过程十分复杂,目前很难用数学模型进行精确求解,但冲击地压发生前蕴含着很多的前兆信息,而这些信息最直观的表现形式就是矿上各种冲击地压监测数据,尤其是连续时间的监测数据,它是煤岩系统在各种因素影响下共同作用的结果,同时也是冲击地压孕育、形展和发生的必然结果。为此,本文以阳城煤矿3306工作面为工程背景,借助数值模拟软件flac与时间序列分析Eviews软件,研究采前诱发冲击地压主控因素与工作面采动过程中微震时间序列。主要结论如下:(1)根据冲击地压发生的前提条件,结合动静叠加诱发冲击地压原理,得出静载决定冲击剩余能量大小,动载主要起触发冲击的作用的结论。因此,从原始应力的角度研究了断层环境诱冲主控因素。(2)从冲击地压发生机理出发,根据动静载叠加诱发冲击地压原理以及应力与能量之间的关系,确定了衡量冲击危险大小指标:应力梯度与弹性比能。(3)通过寻找断层环境诱发冲击的各种因素,确定“埋深”、“断层类别”、“断层倾角”、“断层落差”和“煤层厚度”,这五个因素对冲击地压的影响。通过正交数值试验,最终确定断层环境主控因素为“埋深”。(4)通过对阳城煤矿危险预警两类微震(SOS和KJ551)监测指标的分析,选取微震单日最大能量作为断层环境微震监测冲击危险预警指标。(5)基于3306工作面微震单日最大能量监测数据,利用Eviews软件,建立了回归与时间序列组合模型:d lnn,=0.65dln z,-0.96dln nt-1-0.8εt-2(6)采前从定性(主控因素法)和定量(综合指数法、可能性诊断法等)的角度分析了 3306工作面冲击危险性大小;采动过程中,利用建立的模型进行样本外推预测,可实现危险预警。
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