煤矿的塌陷与预测

煤矿塌陷,包括巷道壁和煤柱的倒塌,工作面的炸邦塌落,顶板的冒落三个方面,造成灾害的主要方面是大面积的顶板冒落.往往也用“冒顶”这个概念代替煤矿塌陷.研究煤矿塌陷是煤炭生产中的一个重要环节,所以各国煤炭部门都非     

煤矿顶板冒落和塌陷地震的特征

煤矿塌陷,即顶板冒落,是煤矿工业在采掘过程中的严重灾害之—。采空区大面积顶板冒落,伴随着出现的高速气流,速度可达100m/秒以上,它压坏和掩埋坑下设备,摧毁工作面,威胁坑下工作人员的生命。顶板冒落,在地表形成圆形或椭圆形的陷落区,在陷落区内出现塌方和裂缝,裂缝最长的达数百米,最宽处达数米,对地面建筑物也造成破坏。解放前因大面积的顶板冒落,不少煤矿被报废,不少阶级兄弟的生命被夺去。解放后在毛主席革命路线的指引下,辛勤劳动的煤矿工人和工程技术人员,为了多采煤,快采煤,优质高产,安全生产,不断改革采煤方式,加强了顶板的管理,采取了积极有效的措施,同时也开展了顶     

国外矿区测震系统

在地下采矿作业中,顶板冒落与岩石突出(roof fau and rock burst)是造成人员与设备损失的主要灾害之一。随着经济建设的发展,采空区扩大,采掘深度增加,这个问题必然会日益严重。因此,预测预报冒落与岩石突出是一个迫在眉睫的课题。 冒落与突出局部应力超过岩石强度时导致岩体内部的裂隙雪崩式失稳扩展的结果,伴随有非常复杂的各种物理现象,对它们的预测有很多种手段可供使用。自从七十年代以来,世界上一些发达国家在矿山生产中广泛开展了利用高频、宽动态测震系统预报顶板冒落与岩石突出的研究。     

地震和煤矿采动耦合作用下露天矿边坡及采空区稳定性研究

为了探讨地震和煤矿采动耦合作用下的露天矿边坡及采空区的稳定性,以辽宁排山楼金矿露天转井工开采为研究对象,基于FLAC3D有限元分析平台,采用强度折减法研究了未进行煤炭开采时和煤矿采动单独作用下露天矿边坡的安全系数,重点探讨了煤矿采动和地震耦合作用下露天矿边坡及采空区应力场、位移场及塑性区的分布规律。结果表明:未经采动时,露天矿边坡的安全系数为1.21,边坡处于稳定状态;煤矿采动后露天矿边坡安全系数降为1.12,仍处于稳定状态,单独的煤矿采动作用不会导致露天矿边坡失稳;在地震和煤矿采动耦合作用下,露天矿边坡坡体内出现了较大的拉应力,采空区顶板出现冒落现象,底板出现底鼓现象;在地震和采动耦合作用下,边坡将出现失稳破坏,破坏形式主要为采动区顶板的大面积冒落和边坡的崩塌。     

煤矿采空区地震安全防护的若干问题

针对煤矿采空区地下岩体结构的地震安全防护不足的问题,分别从煤矿采空区灾害的特征与危害、煤矿采空区的形成与基本特点及煤矿采空区失稳破坏的基本模式等方面深入研究煤矿采空区场地可能导致的次生灾害。通过分析煤矿采空区地下岩体结构地震灾变的相关研究成果,总结煤矿采空区地震安全防护所涉及的关键安全问题,揭示地震作用下煤矿采空区的场地稳定性与地下岩体结构安全防护迫切需要解决的技术难题,为采煤沉陷区工程建设及地震安全防护提供参考。     

煤矿采空区的地震动力灾变及安全防控的研究进展与挑战

针对煤矿采空区的地震安全及矿区地下结构抗震研究不足的问题,通过分析国内外专家学者对地下结构的地震动力灾变与防控的相关研究成果,分别从煤矿采空区灾害的特征与形成原因、煤矿采空区动力灾害研究的紧迫性与严峻性、地下结构抗震研究领域的已有优秀研究成果以及煤矿采空区地震动力灾变研究的不足及发展趋势等方面进行了分析探讨,在分析地下结构抗震研究成果的基础上指出了煤矿采动区地震动力灾变与安全防控迫切需要解决的问题,系统凝练了地震作用下煤矿采空区及地下结构的地震损伤力学机制与灾变控制的核心学术问题,初步揭示了煤矿采空区的地震动力响应、煤矿地下结构的地震破坏模式迫切需要解决的技术难题,为煤矿采空区的地震动力稳定性及煤矿采空区地下结构的地震灾变防控提供参考和借鉴意义。     

基于4D地震技术的煤矿采空区监测（英文）

煤矿地下采空区随着时间推移范围在不断扩大,冒落带、裂隙带、以及变形带也在持续变化,因而诱发煤矿突水等灾害的发生。本文将油气田开发中行之有效的四维(4D)地震监测技术用于监测煤矿地下采空区异常变化,以探索这一方法的可行性。以陕西韩城地区某煤矿为例,我们将这一技术用于动态监测该煤矿采空区异常变化。基于这一试验中所取得的4D地震监测数据,就煤矿采空区的异常变化特征,改进了油田4D地震监测数据处理方法,建立了一套适用于煤矿采空区地震移监测数据处理解释流程,校正了因塌陷导致的地表高程和采空区上覆地层速度的异常特征。我们对油田4D地震监测数据处理方法做了四点改进:1)采用融合高程静校正的低频分量和折射静校正的高频分量的方法,解决了地表高程变化和低降速带被破坏引起的静校正问题;2)采用速度一致性方法,解决塌陷引起的采空区上覆地层速度变化的问题;3)采用基于互相关的空变时差校正方法,解决扰动区存在反射同相轴下拉的问题;4)采用空变振幅校正方法,解决采空区引起的煤层振幅异常的问题。实际应用表明:本文建立的煤矿采空区4D地震监测资料处理和解释方法合理有效。     

基于微震监测的采动工程效应及矿震孕灾机理

为研究煤矿开采引发的工程效应及其对矿震的控制作用,以东滩煤矿为工程背景,基于微震监测数据,分析微震震源分布与垂直应力二次分布和超前支撑压力分布的关系,划分了顶板冒落袋和裂隙带高度.结果表明:震源点随工作面开采主要集中在裂隙带和应力升高区,且震源先是在老顶集聚,然后逐渐向上发展,开采过后又恢复到老顶附近;微震频次与支撑压力分布趋势基本一致,微震能量峰值相对支撑压力峰值具有一定的滞后性,采用公式Y_E=M_E+Δd表示;微震监测揭示的覆岩冒落带和裂隙带高度分别为37.8 m和95 m.研究结果采用了数值模拟进行验证.最后运用Burgers模型阐述了矿震孕育的应力、应变、应变速率及能量的变化机理.     

在毛主席革命路线指引下认真开展对煤矿顶板塌陷规律的研究

在全国人民认真贯彻落实毛主席三项重要指示,掀起学习无产阶级专政理论的新高潮,在各个领域加强对资产阶级全面专政的大好形势下,我台全体职工在各级党委的正确领导和群众的热情支持下,于今年五月三十日此较成功地预报了大同矿务局红九矿四○四采区顶板塌陷。这次预报对于保护煤矿工人的安全和国家财产免遭损失,促进工业生产大干快上,起了一定的作用。 这次预报成功,是我台职工在毛主席革命路线指引下,认真贯彻党的科研路线和地震工作方针的胜利。 我们台位于大同市西北上皇庄北东向口泉断裂带上,在西南8—40公里范围内,是我国重要的煤炭生产基地——大同煤矿采煤区。如何掌握煤矿顶板塌陷的规律,预报煤矿顶板塌陷,为工业生产服务,成为我们一项艰区而光荣的任务。     

煤矿采掘过程中煤岩体电磁辐射特征及应用

运用研制的KBD5矿用本安型电磁辐射监测仪测试了煤矿采掘过程中工作面煤岩体的电磁辐射，分析了电磁信号与采掘工艺及煤岩动力灾害危险性等的关系。研究表明，煤矿采掘过程伴随产生电磁辐射，电磁辐射是煤岩体受到采动影响后应力重新分布或变形破裂趋向新平衡的结果；有煤与瓦斯突出和冲击地压危险时，有明显的电磁异常前兆；采取防治措施后，电磁辐射显著下降。电磁辐射技术在煤矿可以用于预测煤与瓦斯突出、冲击地压等煤岩动力灾害。     

矿山地震与瓦斯突出的相关性及其在震源物理研究中的意义.

介绍了矿山地震与瓦斯突出等煤矿灾害及成因， 并通过若干煤矿瓦斯突出和矿山地震的同震现象，论述了这些灾害在动力过程中的内在关系.这些震例表明，在高瓦斯煤矿， 矿山地震与瓦斯突出存在密切的相关.认为较大矿震伴随瓦斯的低值延时响应可能是瓦斯突出的预警信号.从矿震定位、震源机制、矿震成因、瓦斯突出条件等分析了矿震与瓦斯突出相关的机理. 进一步介绍了瓦斯流体对矿震的触发作用，尤其超临界流体的特殊性质在矿震发生中的重要作用.依据矿震与构造地震在机制方面的相似性， 讨论了上述结果在震源物理研究中的意义.      

震动诱发煤矿瓦斯灾害预警初步研究

矿区震动能诱发多种灾害,以瓦斯突出尤为严重。以鹤岗矿区为研究对象,统计了历年来鹤岗地区地震及矿震活动规模,分析了以往典型的矿震引起的瓦斯灾害事例,总结了矿震作用下瓦斯灾害的机理,基于统计数据,提出了矿震瓦斯灾害预警需要解决的关键问题。初步研究表明:震动事件与煤矿灾害之间具有很强的关联性,呈现震动在前、灾害在后、时间间隔数分钟至数日不等的“先震后灾”的特点,基于此,通过建立矿震监测台网,给出了震动诱发煤矿瓦斯灾害预警可行性,并提出了震动引起瓦斯灾害预警思路。     

多参数岩性地震反演在识别煤层顶板砂岩中的应用——以新景煤矿为例

山西国阳新能股份有限公司新景煤矿3煤层在掘进和回采过程中,频发煤与瓦斯突出事故,给煤矿安全生产带来隐患.通过多个采区的瓦斯地质调查,发现大部分区域的瓦斯突出与煤层的顶板岩性(砂岩)和煤层结构(煤层的冲刷变薄)密切相关,当3煤层被顶板砂岩冲刷变薄,即3煤层顶板砂岩的厚度增加时,极易发生瓦斯突出.本文对研究区的测井曲线进行特征分析,并对测井曲线进行融合处理,利用多参数岩性反演的方法获得的波阻抗数据体可以对3煤层顶板砂岩的分布特征进行详细研究.反演结果与实际情况吻合度较高,且在瓦斯突出点位置,煤层顶板的波阻抗值明显增大,并能够清晰地辨别砂岩的位置和空间形态,其研究成果对新景煤矿瓦斯预测和治理具有重要意义.     

利用地震方法探索煤矿塌陷的规律

一、事实教育了我们 我们地震台位于大同市西北上皇庄,在北东向口泉断裂带上。在我们台西偏南8—40公里范围内,是我国重要产煤基地之一─—大同煤矿采煤区。从1970年我们建台以来,矿区经常发生顶板塌陷,被我们微震仪记录下来。开始,由于我们是初搞地震工作,对记录图上的塌陷波形认识不了,常常错误地认为是小地震和爆破。直到1972年3月28日,在大同以西云岗公社校尉屯一带发生一次有感地震,引起国家地震局的重视,当即组织了几个单位,经过实地宏观调查后,才明确认识到,不是天然地震,而是煤矿采煤区的塌陷地震。这次塌陷给煤矿造成了危害,教育了我们。之后,大同市、矿务局的党政领导,工人同志们向我们提出希望,如何利用微震仪监视矿区的顶板塌陷,并能有效地作出予报?这样,我们在思想上提高了一步,认识到我们大同地震台,不但对天然地震要监视予报,而且对煤矿塌陷地震也要监视予报,只有把两方面监视予报工作都做好,才是真正为工农兵站好岗、放好哨、服好务。     

“矿震”诱发机制的探讨

近年来矿区地震逐渐为人们所关注。就我国而言,目前发现辽宁北票的台吉煤矿、吉林辽源煤矿、贵州化处煤矿、山西大同煤矿等顶板冒落引起的地震以及煤矿岩爆,煤和瓦斯突出等矿山动力现象引起的地震。国外也有所报道,如波兰、日本、美国以及南非等国的煤矿和金属矿发生的矿山地震。矿区的这些地震一般震源较浅,震级不大,但对地面和井下破坏较强烈,因而成为矿山特别是煤矿的一大自然灾害。     

阿尔金断裂带东段晚更新世阶地沉积物红外释光测年及其构造意义

对流经阿尔金断裂带东段的段家沙河、疏勒河和踏实河的阶地沉积物进行了细颗粒多测片红外释光(IRSL)测年,初步确定了晚第四纪各级阶地的形成年代和构造抬升速率。疏勒河在昌马盆地南缘发育7级阶地,光释光测年结果显示这些总高度超过100m的阶地可能主要形成于数万年以内,抬升速率约为2.5mm/a;照壁山峡谷疏勒河保留有5级阶地,大致形成于20万年前,阶地的抬升速率约为0.7mm/a;段家沙河在红柳峡上形成4级阶地,形成于距今7万年以来,其抬升速率约为06mm/a     

我国防止矿井瓦斯事故的地球物理探测技术进展

瓦斯事故是煤矿井开采作业面临的第一大灾害,它具有发生突然、动力巨大、伤亡力强、波及面宽等突出特点.瓦斯不均匀地的贮存在煤层中,突出于采动破坏的岩壁段,防止煤矿瓦斯事故是一个典型的地学问题.通过测量岩体物性差异预测瓦斯动力赋存的地质条件,通过测定物性差异体的三维空间位置可确定采矿作业的安全岩体隔离厚度,等等.近十年来地球物理探测技术为防止煤矿瓦斯事故发生发挥着关键作用.     

综合勘探方法在解决地质问题中的应用

三维地震勘探在解决诸如小断层、小构造、煤矿采区陷落柱等方面的应用日益广泛。然而,由于地质条件的复杂性以及各种物探方法的特点不同,有时三维地震勘探方法需要与其它物探方法相结合才能更好地发挥其作用。本文以济三煤矿十四采区为例,介绍了利用三维地震和瞬变电磁法勘探相结合,探测采区的断层及煤层顶板上100m内的岩层富水体的方法、特点及经验。     

浅谈区（县）地震工作

地震灾害是一种小概率大灾害事件，具有突发性强、破坏性大、影响面广等特点。江津历史上曾发生过几次破坏性地震，所以防震减灾工作就成了确保公共安全的重要组成部分，承担着保护人民生命财产安全和经济社会可持续发展的重任。     

黄土沉积物的岩石磁学特征 与土壤化作用的关系

对黄土高原由北向南分布的靖边、宜川和段家坡3个采样点上,黄土-古土壤序列黄土层L8和古土壤层S8详细的岩石磁学实验表明1)从北到南,高场磁化率逐渐增高,反映了粘土矿物含量增加,土壤化作用加强的趋势;2)3个采样点黄土层的低场磁化率基本相同,而古土壤层S8的低场磁化率则表现为宜川高于靖边,而段家坡剖面磁化率低于宜川剖面磁化率的特征,表明低场磁化率值的大小与土壤化作用、古降雨量之间的关系是很复杂的;3)随着磁化率的升高,超顺磁性颗粒的含量明显增加,但磁性矿物含量的增加对磁化率增强的影响可能大于磁性矿物粒度变化的影响;4)3个剖面黄土层L8的磁化率-温度曲线形状基本相同,磁赤铁矿相对含量与土壤化作用成正相关.对古土壤层S8而言,段家坡剖面的温度磁化率曲线稍微不同于其他两个采样点,可能是由于磁性矿物粒度的差异造成的.