基于微地震监测的覆岩多层空间结构倾向支承压力研究

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1、第27卷增1岩石力学与工程学报Vol.27Supp.12008年6月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringJune，2008基于微地震监测的覆岩多层空间结构倾向支承压力研究1，22史红，姜福兴(1.山东交通学院土木工程系，山东济南250023；2.北京科技大学土建与环境学院，北京100083)摘要：随着开采深度的不断增加，矿山动力灾害日趋严重，采场周围岩(煤)体变形失稳是顶底板突水、煤与瓦斯突出、冲击地压(岩爆)等矿山动力灾害发生的根本原因，而岩层运动范围扩展后深部采场的采动应力场分布规律研究是

2、解决上述问题的理论基础。将采场上方直至地表的岩层视为采场上方的覆岩空间结构，基于微地震监测结果，针对倾斜煤层，圈定采场覆岩多层空间结构的范围，研究覆岩空间结构岩层运动发展规律，并建立覆岩空间结构下的采场倾向支承压力计算模型。利用力学方法，针对倾斜煤层研究倾向支承压力的动态分布规律和计算方法，得到了倾向支承压力的计算公式；利用上述计算方法，研究了华丰矿1410工作面倾向支承压力分布规律，并与现场1410工作面微地震监测结果所揭示的倾向支承压力分布进行了对比分析。研究结果表明，上述方法适用于深部采场岩层运动范围扩展后的、倾斜煤层倾向支承压力的定量

3、化估算和预测。关键词：采矿工程；覆岩多层空间结构；倾向支承压力；深部采矿；微地震监测技术；矿山动力灾害中图分类号：TD35文献标识码：A文章编号：1000–6915(2008)增1–3274–07STUDYONABUTMENTPRESSURERULEOFOVERLYINGSTRATASPATIALSTRUCTURESBASEDONMICROSEISMICMONITORING1，22SHIHong，JIANGFuxing(1.DepartmentofCivilEngineering，ShandongJiaotongUniversity，Jina

4、n，Shandong250023，China；2.SchoolofCivilandEnvironmentalEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China)Abstract：Astheminingdepthincreases，manyhazardsrelatedtothedeepoverburdencollapsesuchaspressurebump，coalandgasburstwillappear，whicharecausedbythemove

5、mentofoverlyingstrata.Astudyoftheabutmentpressureruleofoverlyingstrataspatialstructuresisthetheoreticalbasisofcontrollingthehazards.Inthispaper，theoverlyingstratafromlongwallfacetotheEarth′sfaceasmultilayerspatialstructuresareconsidered.Basedonmicroseismicmonitoring，themove

6、mentrulesofmultilayerspatialstructuresarestudiedandthecomputingmodelsofabutmentpressurearesetup.Theruleofabutmentpressureisalsoanalyzedandthecomputationformulaearegainedbyusingtheelasticitytheory.Thecomputationresultsarecomparedwiththeresultsoffieldmicroseismicmonitoring.Fi

7、eldexperimentsinHuafengcoalmineshowclearlythatthismethodisusefulforthepredictionofabutmentpressureandcanprovideaccuratetheoreticalbasisforcontrollingthemininghazardscausedbythemovementofoverlyingstrata.Keywords：miningengineering；overlyingmultilayerspatialstructures；laterala

8、butmentpressure；deepmining；microseismicmonitoringtechnology；dynamicmininghazards收稿