KJ551微震監測信息系統對大采深工作面側向支撐壓力的數據處理

尚 劍，崔麗娜

（1肥城礦業集團梁寶寺能源有限責任公司，山東 嘉祥 272404；2 肥城礦業集團有限責任公司，山東 肥城 271608）

KJ551微震監測信息系統對大采深工作面側向支撐壓力的數據處理

尚 劍1，崔麗娜2

（1肥城礦業集團梁寶寺能源有限責任公司，山東 嘉祥 272404；2 肥城礦業集團有限責任公司，山東 肥城 271608）

采用KJ551微震監測系統，對實測數據進行了數據處理，運用微震分析軟件對梁寶寺煤礦回采工作面采動期間的上覆巖層破裂情況進行了分析，對巷道側向支撐壓力進行了預計。

KJ551微震監測系統；數據處理；分析預計

1 概況

巨野煤田梁寶寺煤礦設計生產能力240萬t/a，是巨野煤田首期投產的第一對礦井。建井時，井筒穿過了當時全國最深厚的高膨脹粘土層，2005年主、副、風三個井筒均被評為部優工程。2006年副井井筒中煤建協評為“太陽杯”工程。梁寶寺煤礦3煤煤層厚度平均8m，煤層傾角5～11°，煤層普氏硬度f=0.94～1.89，煤層節理發育。地面標高+39.0～+41.0m，井下標高-550m～-1200m。立井多水平分區式開拓，水平標高-708m、-1020m。礦井地質構造復雜，褶曲、斷裂構造發育，動力顯現明顯。針對其實際情況采用鉆孔爆破、鉆孔群進行卸壓等方法進行動壓現象防治，取得了很好的效果。

梁寶寺煤礦回采工作面施工卸壓孔過程中，在施工到12～16m階段時，出現明顯吸鉆卡鉆現象。當充分排粉后，達到16m以后階段吸鉆卡鉆現象明顯減少。目前梁寶寺煤礦的卸壓孔深度為18～22m，能夠滿足現場卸壓的需求。

2 微震監測技術

微震監測技術（microseismic monitoring technique，簡稱MS）是近年來從地震勘查行業演化和發展起來的一項跨學科、跨行業的新技術。微震監測技術的基本原理是：巖石在應力作用下發生破壞，并產生微震和聲波。在破裂區周圍的空間內布置多組檢波器實時采集微震數據，經過數據處理后，應用震動定位原理，可確定破裂發生的位置，并在三維空間上顯示出來。

微震系統的軟件分成三個部分：

1）數據采集軟件。

2）定位分析軟件。

3）后處理軟件。

微震事件分區性是采場應力場不均衡分布的顯現形式。因此，通過微震事件的分布形態，可以劃分采場沖擊地壓危險區范圍，實時動態分析采場應力場變化，達到預測預報沖擊地壓的目的。

分析工作面上下不同高度的巖層中微震事件的數量及能量，不僅可以確定巖層破裂高度、破裂深度，還能得到起控制作用的巖層位置。結合覆巖空間結構理論，可以預測覆巖空間運動形成的沖擊地壓危險地點。

3 數據分析及機理研究

通過分析發現，施工卸壓孔過程中出現吸鉆卡鉆現象主要原因為該區域為高應力集中區域。根據之前的微震監測結果，工作面回采過程中，兩幫的高應力峰值分布在距離巷道15m左右位置，與實際情況相符，如圖所示。

在煤層開采過程中支承壓力引起的采場圍巖變形對巷道維護和回采工作面落煤有直接影響，且對沖擊地壓、煤與瓦斯突出以及頂板的完整性、支架受力大小等也有直接影響，因此采場支承壓力分布規律是礦山壓力控制的重要研究內容。

4 結語

結合微震監測及現場實測結果，現場出現吸鉆卡鉆現象主要由于掘進過程中造成的側向應力集中引起，屬于正常現象。

1）工作面開采過程中，利用地應力監測系統及鉆屑量檢驗等手段加強監測。

2）如果吸鉆卡鉆卸壓孔距離工作面100m范圍以外，則只要保證卸壓孔充分吐粉即可滿足卸壓要求。

3）如果在距離工作面100m范圍內出現此類情況，除保證卸壓孔充分吐粉以外，還需要在卸壓孔之間補打一個卸壓孔，保證卸壓效果。

［1］姜福興.采動覆巖空間結構及其與應力場的動態關系［J］.

［2］潘立友，張立俊，劉先貴.沖擊地壓預測與防治實用手冊［M］.徐州：中國礦業大學出版社，2006.

尚劍（1981—），男，畢業于中國礦業大學安全工程專業，從事礦井沖擊地壓防治技術工作。