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。     

人工地震影像法在煤矿采空区的应用

介绍了应用人工地震影像法对义县孟家屯煤矿采空区范围、厚度等进行探测的情况及结果。     

煤矿采空区的地震动力响应及其对地表的影响

为了研究煤矿采空区的地震动力响应及其对地表的影响规律,基于工程结构波动理论,从地震的加速度和位移变化角度,对煤矿采空区的地震动力响应及其对地表的影响进行系统的定量分析;得出了煤矿采空区地震波的变化。根据结构动力学理论,建立煤矿采空区岩层的动力学方程,利用有限元软件定量地研究了在不同工况下煤矿采空区场地在地震作用下的响应规律,得出如下结论:煤矿采空区的存在降低了地表的位移和加速度峰值,明显改变了场地地表的动力反应特性。岩土介质的松散度和破碎度得到增加,降低了地表的地震动力响应。     

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。     

地震区划若干问题讨论

地震区划是地震学一个重要的研究领域,它直接关系到人类生命财产的安危及祖国四个现代化的建设问题,所以得到各方面的重视。     

建筑物地震保险的若干问题

将商业保险引入建筑物防震减灾是减少地震损失的一种有效经济手段。对建筑物地震保险进行讨论,对地震保险的形式、承保—理赔机制、保险基金等主要问题作了详细的阐述,建议将年震害期望损失比作为纯费率厘定的主要原则,同时以未来一段时间内的最大期望损失率估算地震保险基金的规模。     

对地震保险若干问题的思考

论述了地震保险中所涉及的一些有关问题,并提出了一些见解,包括：地震保险列独立险种还是附加险,地震保险是政策性业务还是商业性业务、地震保险是强制保险还是自愿保险、如何经营地震保险。     

唐山地震震害的若干地质问题

唐山震区的震害分布,在发震断裂控制的背景上,明显地受地质条件的影响,自北向南呈有规律的变化:山间盆地地区多为震害高异常区,并从盆地边缘到盆地的沉积中心,随着覆盖土层的逐渐增厚和地下水逐渐变浅,震害不断加重;平原区出现的砂土液化,区域上受地质地貌条件控制,小范围场地受砂土层顶板埋深及厚度的影响。     

地震科研管理若干问题的讨论

建国三十五年来,我国地震科学蓬勃发展。旧中国给我们留下的主要是原地质调查所的“人员三名,台一个”。在如此薄弱的基础上,由于党和政府对科学技术的重视,以及地震工作者的奋发图强,现在终于使我国的地震科学跃居世界先进行列。所以能够如此迅速发展,有那些基本经验呢?本文提出这个问题,希望大家共同讨论,总结提高,为我国地震科学的高速度发展,为开创具有中国特色的地震工作新局面,指明前进的方向。这里仅从科研方针和管理角度,提出几点看法。     

地震安全性评价中若干地震地质问题探讨

本文在对活动断层的工程涵义进行了简要分析后,讨论了断层物质测年的工程应用进展及其断层活动时代鉴定问题,并就如何加强中强地震发震构造判别、应用地震地质资料评估大地震年平均发生率、以及活动断层地表断错位移的概率评价等问题作了初步探讨。     

煤矿采动建筑地震动力灾变与防控研究的现状与发展趋势

针对煤矿采空区地面建筑地震动力灾变及抗震性能劣化研究不足的问题,通过分析国内外关于煤矿采动区建筑物保护的相关研究成果,分别从煤矿采动的次生灾害、煤矿采动建筑安全研究的紧迫性与严峻性、煤矿采动建筑安全性研究的不足、煤矿采动损害与地震灾害联合作用的致灾机制以及煤矿采动建筑地震动力灾变现有的研究成果与发展趋势进行了重点探讨,在分析煤矿采动建筑地震动力灾变机制的基础上指出了煤矿采动建筑地震动力灾变与防控研究迫切需要解决的学术问题,初步阐述了技术难题,为煤矿采动建筑的地震动力响应与灾变演化过程的防控提供参考借鉴。     

基于正演模拟的煤层采空区地震响应特征

上组煤采空区对于下组煤的成像和安全回采有着重要影响,有必要研究矿区上组煤采空区精准成像技术.对于实际采空区及其下组煤的地震响应特征预测来说,建立和实际地质情况相吻合的正演模型是基础.根据搜集到的研究矿区钻孔测井资料,获取建模所需的等效地层物性参数、采空区垮落带等效模量、裂隙带等效模量等数据,建立与研究矿区地质情况比较接...     

综合物探技术在煤矿采空区勘察中的应用

煤矿采空区勘察是场地建设适宜性评价的基础,物探是采空区勘察的重要手段,瞬变电磁法和可控源音频大地电磁法在采空区的勘察中应用广泛。文章论述了瞬变电磁法和可控源音频大地电磁法的工作原理、参数选择和解译原则等,以济南市章丘某煤矿采空区勘察为例,对2种物探方法采集结果进行对比分析得到:①2种方法视电阻率变化趋势接近;②视电阻率总体范围变化不大;③采空区和断裂异常反映略有不同。2种方法推测结论基本一致,经钻孔验证,物探结果与钻探结果基本吻合,表明瞬变电磁法和可控源音频大地电磁法能有效查明采空区的分布情况,获得较好的地质勘察效果。     

瞬变电磁法在煤矿采空区及富水性探测中的应用

瞬变电磁法作为地球物理勘查的重要手段之一,利用对电阻的异常灵敏反应,将采集到的数据分析处理、绘制出视电阻率测深剖面、视电阻率解释顺层切片,可直观地对煤系地层的采空区展布、含水层及其富水性、断层的富、导水性进行评价,可有效避免矿井开采过程中带来的地质危害及资源浪费.     

瞬变电磁法探测复杂地形不积水采空区的应用

针对高密度电法在探测煤矿不积水采空区对地形有严格要求的实际情况下,在煤田地表条件较为复杂的地区,采用受地形影响较小的瞬变电磁法反映地下不积水采空区的电性特征的研究与应用就有了重要的实际意义。为此首先从瞬变电磁法的基本原理出发,介绍瞬变电磁法的基本公式和正演方法;其次,结合不积水采空区的地球物理特征,设计正演模型,根据计算结果提出在地形条件复杂,不适合高密度电法施工的地方,采用小线框、配合高发射频率和大发射电流的瞬变电磁方法,探测地下高阻目标体的电性特征,推断不积水采空区的分布;最后,结合实际工程进行瞬变电磁法探测煤矿不积水采空区的实践,得到结论与实际钻探结果相符。应用效果表明,瞬变电磁法在一定程度上能够完成煤矿不积水采空区的探测,对煤矿安全生产起到了的参考作用。     

煤矿灾害超前注水综合防治技术研究

针对高瓦斯易自燃厚煤层开采时所引发的系列安全问题,以研究煤层超前注水为切入点,以义马耿村矿12200综放工作面为研究背景,展开煤层注水工艺参数及效果的研究。研究发现,采用＂多排扇形立体注水＂可使煤体含湿率显著增加。对煤体注水前后相关参数的实测数据分析表明,＂多排扇形立体注水＂的超前压注工艺措施对降低工作面及进回风顺槽粉尘浓度、预防采空区浮煤自燃及抑制工作面瓦斯涌出的作用显著。此研究对高瓦斯易自燃综放面的综合灾害防治具有一定的理论及现实意义。