發(fā)布時間：2017-12-19 23:12

  本文關鍵詞：震動波CT技術對千米深井沖擊危險性的探測研究　出處：《中國礦業(yè)大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：沖擊礦壓是一種煤巖動力災害,是由采場巷道周圍的煤巖體應力改變引起的。所以監(jiān)測煤巖體內的應力分布狀態(tài)對于防治沖擊礦壓具有重要的意義。目前,國內外有多種監(jiān)測煤巖體內應力的方法,而礦震震動波速度層析成像技術(震動波CT反演技術)是一種有效的新方法。本文以星村煤礦千米埋深3307工作面為研究對象,基于沖擊礦壓的動靜載理論與震動波CT反演原理及礦震監(jiān)測技術,分析震動波CT反演的影響因素并探測研究該技術對千米深井煤礦工作面沖擊危險性的預測效能。結合SOS微震監(jiān)測系統(tǒng),按照震動波CT反演的流程,對影響反演精度的因素進行分析,通過改變相關參數(shù)進行了數(shù)值試驗和反演實例驗算。臺網布置情況是影響礦震定位精度的最主要因素,在確定臺網布置前應根據(jù)臺網優(yōu)化模型的結果進行調整;震源定位時通道個數(shù)的選取應根據(jù)數(shù)值實驗的結果來確定,經過驗算3307工作面應選用至少6個通道;礦震能量大小并非影響反演結果精度的因素,但為減小工作量可選擇大能量礦震數(shù)據(jù)進行計算。選擇礦震時要保證重點區(qū)域內有足夠的射線覆蓋密度,時間上盡可能短,使震源個數(shù)在100個左右;空間上盡可能保證礦震在各個方向上分布均勻;能量級別上,選高能量礦震以節(jié)省工作量。網格劃分時較小的層數(shù)就可以達到要求,節(jié)省求解時間;反演后處理主要采用波速與波速變化梯度指標,利用射線覆蓋密度判斷反演結果的可靠性。通過震動波CT反演結果與礦震活動性指標對比,得到了兩者之間具有正相關關系。定性分析結果說明高波速區(qū)域與后期的高礦震活動區(qū)域有一定的相關性。盡管有部分高波速區(qū)與礦震活動性高的區(qū)域相關性差或不相關,但是仍有許多的礦震事件集中區(qū)發(fā)生在對應的高波速區(qū)內或者接近高波速區(qū)域。另外,CT反演云圖可以很好地呈現(xiàn)工作面周圍的高應力區(qū)域,并顯示出了這些區(qū)域隨著工作的回采不斷向前移動。定量分析結果表明,高波速區(qū)對礦震事件有一定的預測效能,對于高能量的礦震事件效果更為明顯,達到了100%。在這個趨勢中,對于波速異常系數(shù)高于15%與25%的區(qū)域,礦震事件所占的百分比出現(xiàn)了較大的偏差,預測效能波動性很大。通過震動波CT反演與鉆屑法及應力在線監(jiān)測結果的對比分析可知,從整體上來說,鉆屑量高的區(qū)域應力水平較高,與波速分布對應關系較好;震動波CT成像結果與鉆孔應力監(jiān)測結果基本一致,可以用來反演推斷工作面超前支承壓力的影響范圍。
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD324

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