[發明專利]一種基于開采強度及微震分析的煤礦沖擊地壓預測方法

在審

• 申請號: 202111298259.5
• 申請日: 2021-11-04
• 公開（公告）號: CN114048530A
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 張玉亮;徐元強;郭偉成;崔琳
• 申請（專利權）人: 華亭煤業集團有限責任公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于開采強度及微震分析的煤礦沖擊地壓預測方法，包括以下步驟：利用以下定性指標評價是否有沖擊危險性，小能量震動無規律分散分布，震動頻次與總能量同步下降或上升，表明煤巖層集聚的能量在平緩穩定地釋放，一般不會發生沖擊地壓顯現；小能量震動的空間分布從雜亂分散變為較規律的排列；震動分散，震動頻次持續增加，震動總能量持續增大，突然，震動頻次減少，但震動總能量仍持續增大，甚至翻倍。工作面相鄰兩日推進度變化過大，放高與采高之比過大。發明在現場預測預警實踐中取得了極大的成功，為礦井沖擊災害治理提供了堅實的技術基礎。

技術領域

本發明涉及煤礦沖擊地壓預測技術領域，尤其涉及一種基于開采強度及微震分析的煤礦沖擊地壓預測方法。

背景技術

影響沖擊地壓的因素很多，但主要有自然地質條件、開采技術條件和生產組織管理等。自然地質條件一般很難改變，但開采技術部分條件可以通過采掘布局和生產組織等措施人為改變。目前，沖擊地壓危險性評價大多都采用綜合指數法，綜合指數法評價指標并不包括影響沖擊危險性的重要因素———開采強度。沖擊地壓預測方法有微震法、電磁輻射法、鉆屑法、地音法等，沖擊危險預測水平極低，作為沖擊危險監測預測的主要手段微震法，由于預警指標有參數的選擇問題，其預測效能也沒有得到充分發揮。

目前，無論綜合指數法評價沖擊地壓的危險性，還是采用微震法、電磁輻射法、鉆屑法、地音法地應力法等手段預測沖擊地壓的危險性，其預測預警的水平普遍很低，難以滿足現場災害防治需要。綜合指數法評價主要考慮7項地質因素和11項開采技術條件因素，這些因素中并沒有反映開采強度這一影響沖擊地壓的重要因素。所以，綜合指數法的評價指標并不全面，故其評價結果也并不能客觀真實地反映沖擊地壓危險性。

鉆屑法取樣范圍有限，易受取樣點煤層結構、卸壓松動等多因素影響，且不能做到實時連續監測，在監測時間和空間上有很大的局限性。電磁輻射和地音監測設備受外界電磁場及設備運轉、人工作業干擾較大，監測數據與沖擊地壓顯現之間的相關性不大。地應力只是沖擊發生的前題條件之一，其大小及變化情況也不能反映沖擊危險性大小。微震對沖擊地壓的預測預警具有獨特的作用，微震活動判別沖擊危險的傳統理論依據有，無沖擊地壓危險時：微震活動一直比較平靜，持續保持在較低的能量水平。有沖擊地壓危險時：(1)微震次數和能量迅速增加，持續2-3天后會出現大的震動；(2)微震活動保持一定水平，突然出現平衡期，持續2-3天后，會發生大的震動和沖擊。目前，也有以微震為主，兼顧其它監測手段的多參量綜合預測沖擊危險性的方法。盡管沖擊預測理論及方法在不斷創新，但現場實踐證明，沖擊危險預測預警水平并沒有實質性的提升，遠遠不能滿足礦井現場安全生產的需要。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種基于開采強度及微震分析的煤礦沖擊地壓預測方法。

本發明提出的一種基于開采強度及微震分析的煤礦沖擊地壓預測方法，包括以下步驟：

S1：分析華亭礦區硯北煤礦250207工作面4次典型的沖擊顯現前礦震釋放能量與工作面推進度之間的關系統計情況；

S2：分析硯北煤礦250202^上綜采工作面2018年10月11日發生沖擊地壓顯現(微震監測能量為4.57×10⁵J)工作面產量、礦震頻次與礦震釋放總能量關系統計圖；

S3：分析硯北煤礦250207工作面沖擊地壓顯現前礦震釋放能量與工作面放煤高度之間的關系統計圖；

S4：分析華亭煤礦250103回采工作面2011年9月30日至10月2日連續3天的微震監測震源平面定位情況；