煤体压剪破裂震源模型及远场震动特征

冯俊军¹，王恩元¹，沈荣喜¹，陈亮¹，李学龙¹，李楠²

1. 中国矿业大学安全工程学院煤矿瓦斯与火灾教育部重点实验室2. 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室

摘 要：为了研究工作面煤体破裂造成的震动破坏效应,根据位错震源理论与动态断裂力学,建立了煤体压剪破裂震源模型,推导了煤体压剪破裂引起的震动位移场远场表达式.数值计算结果表明:随着煤体破裂速度的升高,远场P波、SH波和SV波的振幅逐渐增大.震动位移场远场空间分布特征显示P波分量主要集中在与破裂面成45°夹角的平面内,SH波和SV波分量主要集中在破裂面及其正交面内.在平行和垂直于破裂面的传播方向上,P波的衰减速度大于SH波和SV波且幅值小于SH波和SV波.工程实践中,需要注意防范P波对工作面巷帮造成层裂破坏和SH波、SV波对工作面两巷与顶底板结合处造成剪切破坏.

关键词：位错震源理论;破裂面滑移;震源函数;震动位移场;破裂速度;