矿震震动传播与响应规律

摘要：

针对距离震源不同距离的采掘区域冲击地压显现响应程度不同的问题,采用ARAMIS M/E微震监测系统、PASAT-M便携式微震监测系统和冲击地压多参量过程监测系统开展了矿震发生与响应过程规律研究,并通过井下爆破激发震动试验研究了震动传播衰减规律.结果表明:①冲击地压多参量过程监测系统监测到矿震的单参量(煤体应力)、多参量(煤体应力、围岩位移及锚杆受力)的响应过程,实现了震动与响应信号捕捉与记录;②矿震单参量响应规律,响应时间短(368ms),响应过程引起距震源75 m的煤体应力最大升高0.9 MPa,响应终值为煤体应力升高0.5 MPa,矿震的响应并非都是多参量同时响应;③矿震引起多参量响应规律,响应时间不同步,响应时间几百毫秒至几分钟不等,响应过程引起距震源150m的煤体应力整体降低0.7～0.8 MPa、锚杆受力降低7～8 kN、顶煤位移增加4mm,且捕捉到矿震发生10 h前的岩层位移信息,持续时间l000ms,位移量最大24mm,可作为矿震前兆信息;④矿井围岩介质中震动能量传播呈指数E=E0eηD关系衰减,距震源200m范围能量衰减快;震动主频的衰减变化规律也呈指数f=f0eηD关系.距离震源200 m范围的采场、巷道对矿震响应比较显著,与矿震诱发冲击显现区域比较吻合.矿震发生至响应的传播衰减过程的定量关系研究,对进一步提高冲击地压监测预警与防治技术水平具有一定的现实意义.

关键词：矿震、冲击地压、震动响应过程、震动衰减规律

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分类号：TU43(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51704155,51574149,51304116;国家重点研发计划项目2017YFC0804209,2017YFC0804204,2016YFC0801401,2016YFC0801403;天地科技开采设计事业部青年创新基金项目KJ-2015-TDKC-11

在线出版日期：2018-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：418-425