深埋構(gòu)造區(qū)實(shí)體煤巷道礦震機(jī)制及防治

秦子晗，陳存強(qiáng)，李福宏，張 勇，杜濤濤

(1.中煤科工開(kāi)采研究院有限公司，北京 100013；2.華能慶陽(yáng)煤電有限責(zé)任公司，甘肅 慶陽(yáng) 745000)

0 引 言

礦震是礦山在采掘過(guò)程中采場(chǎng)圍巖應(yīng)力場(chǎng)失穩(wěn)的異常狀態(tài)，表現(xiàn)為局部彈性能突然釋放而造成煤巖體震動(dòng)。礦震不同于沖擊地壓，但礦震會(huì)誘發(fā)沖擊地壓，研究表明，礦震能量達(dá)到104J時(shí)，便有可能誘發(fā)沖擊[1]。從沖擊地壓礦井現(xiàn)場(chǎng)采掘活動(dòng)來(lái)看，礦震的產(chǎn)生很難避免，尤其是頻繁的大能量礦震將對(duì)采場(chǎng)圍巖穩(wěn)定和人員生命安全帶來(lái)最直接的威脅。礦震及沖擊地壓是當(dāng)前煤礦的典型動(dòng)力災(zāi)害之一，國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了大量深入的研究。曹安業(yè)[2]借鑒地震學(xué)參量，對(duì)礦震震源破裂機(jī)理進(jìn)行了研究，并得到了礦震輻射能量的傳播模式與衰減規(guī)律。肖江等[3]認(rèn)為急傾斜煤層中采場(chǎng)煤柱連鎖失穩(wěn)導(dǎo)致上覆堅(jiān)硬巖層的大面積垮落是產(chǎn)生礦震的主要原因，并提出“空間結(jié)構(gòu)破壞型礦震”觀點(diǎn)。姜福興等[4]認(rèn)為礦震發(fā)生一是采空區(qū)上方頂板“活化”，導(dǎo)致滑落或剪切失穩(wěn)；二是頂板巖層移動(dòng)線外擴(kuò)，造成高應(yīng)力集中區(qū)大范圍失穩(wěn)。潘俊鋒等[5]通過(guò)動(dòng)靜加載組合試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在動(dòng)載破壞中，原始靜載荷的大小對(duì)試件動(dòng)力破壞起到加速作用。針對(duì)煤層上覆堅(jiān)硬巖層活動(dòng)誘發(fā)的礦震，研究人員主要從采掘活動(dòng)造成頂板大面積懸頂角度考慮，并提出預(yù)裂頂板的防治措施[6-9]。文獻(xiàn)[10-14]認(rèn)為地質(zhì)構(gòu)造帶尤其是斷層構(gòu)造是礦震的頻發(fā)區(qū)域，采掘活動(dòng)引起的斷層活化是礦震產(chǎn)生的主要根源。……