复合构造区域煤岩体应力分布及冲击地压危险性评价

高家明^1,2，夏永学^1,2，杨光宇^1,2，陈学慧^1,2

1. 煤炭科学研究总院开采研究分院2. 中煤科工开采研究院有限公司

摘 要：工作面构造区域应力异常集中与冲击地压关系密切,而基于煤岩体波速与应力的良好相关性,地震波CT探测技术广泛用于冲击地压危险性评价与预警,但现有研究仅针对简单条件或单一构造区域,未对存在多种地质构造形成的复合构造区域进行探讨。以山东某矿2305综放工作面为例,针对其复合构造区域内微震事件集中且曾发生过冲击地压的情况,采用地震波CT探测技术获取构造区域内煤岩体应力分布情况,并引入含地震波波速和波速梯度的特征指数c分析应力分布特征及冲击地压危险性。研究结果表明:（1）微震事件分布集中与邻近构造相关,可将集中区域按构造数量分为单一或复合区域,按受扰动程度分为强或弱扰动区域。（2）强扰动复合构造区域静态应力集中程度最高,弱扰动单一构造区域应力集中程度最低;断层单一构造区域应力增高水平与受扰动程度呈正相关关系;低扰动复合构造区域内向斜较断层应力增高显著。（3）构造区域围岩静态应力集中是导致围岩活动剧烈的主要原因,综合考虑围岩静载荷与采动影响下动载荷增量情况,可得出不同微震事件集中区域的冲击地压危险性。

关键词：煤炭开采;采煤工作面;冲击地压;地震波CT探测;微震探测;复合地质构造;围岩应力;