D0I:10.13374/i.issn1001-053x.2001.06.003 第23卷第6期 北京科技大学学报 Vol.23 No.6 2001年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dec.2001 矿山地震序列特征分析 李治平”蔡美峰》李铁”贾玉田引 1)北京科技大学土木与环境L程学院.北京1000832)抚顺市地展局，抚颗1130033)抚颗老虎矿，抚顺113003) 摘要以抚顺老虎台矿矿山地震监测、开采、气象，地质等资料为基础，分析了老虎台矿矿山 地震活动的时间、烦度等序列特征.对矿山地展频度展级分布进行线性回归，得到了 logW=a-bM中的参数a和b的时序特征.并总结出了老虎台矿矿山地震活动的一些基本规律. 关镶词矿山地震：序列特征；活动规律 分类号P315.5 1矿震概况 空间分布明显受控于区内大的断裂和构造.另 外，采区大多沿构造断裂带走向布置，这既增加 抚顺矿务局老虎台矿已有80多年的开采 了采区周边围岩的不稳定性，又为矿震发生创 历史，是一个矿震、瓦斯突出、火火、顶板冒落等 造了有利的边界条件 多种矿山灾害并发的比较典型的煤矿，当开采 进行到地面以下500m时人们就感觉到矿震. 2矿震序列特征分析 早在70年代抚顺市地展台就记录到老虎台矿 开采诱发的矿震.根据矿震记录历史资料统计， 21矿震时间序列特征 1988年1月至2000年12月老虎台矿共发生M 由于矿展数目太多，本文选取一定量级以 ≥1.0矿震8465次.平均每月54.3次.1998年6 上的矿震进行分析.图2是1988年至2000年老 月12日老虎台矿发生了M=3.6的强矿山地震， 虎台矿发生的M≥2.5矿震时序图.由图中可以 为开采以来最大震级的矿震.图」是老虎台矿 看出，在这13年中老虎台矿共发生2.5级以上 近十几年矿展次数分布情况.从图中可以看出， 矿震162次，其中发生在1996年以前的仅有24 矿震频度总体上呈明显的上升趋势 次，而1996年的次数却高出1997年和1998年 许多.可见矿展在时间分布上是不均匀的，分析 老虎台矿开采历史，该矿于1988年进行综放开 12 采试验，之前一直采用炮采水沙充填法采煤；20 世纪90年代前期进入炮采、综放2种采煤方法 并存炮采为主的局面；直到1996年采区增加到 历史上最多的22个，且其中有5个采区使用综 1988199019921994199619982000 合放顶煤法采煤.此时，开采顺序和生产局面一 年份 度混乱，导致矿震明显增多，之后对开采进行全 图1老虎台矿1988一2000矿震(M≥1)次数时频分布 面调整，混乱无序的局面得到好转.近两年随着 Fig.1 Time-frequency distribution of mining tremors(M 采深增加，部分采区已接近或揭露向斜轴部，开 1)between 1988 and 2000 采强度增大而地质结构日益复杂，矿履规模和 老虎台矿矿震主要集中分布在3个条带上： 强度呈明显上升趋势.可见，矿震的时序分布与 井田东、中部沿向斜轴部及向斜轴与F7-1,F18 采煤方法变动、开采深度及开采强度的增大有 结合处：井田西部沿F25断裂带：井田东、中部 直接关系 沿F25断裂末端及其延伸带.这几个部位正是 2.2矿震频度特征 应力高度集中的地质构造和断裂带，即矿震的 为了考察老虎台矿矿震分布情况，将1991 年至1999年间发生的M≥1.0矿震放在长度为 收稿日期200104-11李治平男，29岁，博上生 *高等学校博七学科点专项科研基金资助课题N0.2000000802X国家自然科学基金资助课题(No.50074002)第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 援 矿山地震序列特征分析 李治 平 ” 蔡美峰 ” 李 铁 ， 贾玉 田 ” 北京科技大学 七木 与环境 程学院 ， 北京 抚顺 市地展局 ， 抚顺 抚顺老虎 台矿 ， 掬顿 摘 要 以抚顺 老虎台矿 矿 山地展监测 、 开采 、 气象 、 地 质等资料为基础 ， 分析 了老虎台矿矿 山 地 震 活 动 的 时 间 、 频 度 等 序 列 特 征 对 矿 山 地 展 频 度 展 级 分 布 进 行 线 性 回 归 ， 得 到 了 酬 一 中的参数 和 的时 序特 征 并 总结 出 厂老 虎 台矿矿 山 地 展 活 动 的一 些 基 本规律 关妞词 矿 山地震 序列特征 活动规律 分类号 矿展概况 抚顺 矿 务局 老 虎 台矿 已有 多年 的开 采 历 史 ， 是一 个矿 震 、 瓦 斯 突 出 、 火灾 、 顶 板 冒落 等 多 种 矿 山 灾 害 并 发 的 比较 典 型 的煤 矿 当开 采 进 行 到 地 面 以 下 时 人 们 就 感 觉 到矿 震 早 在 年代抚顺市地 震 台就记 录到 老 虎 台矿 开 采诱发 的矿 震 根据矿 震记 录历 史资料统计 ， 年 月 至 年 月 老 虎 台矿共发 生 矿 震 次 ， 平均每月 次 年 月 日老 虎 台矿发 生 了从二 的强 矿 山地震 ， 为开 采 以 来最 大 震级 的矿 震 图 】 是 老 虎 台矿 近 十 几年矿震 次数分布情况 从 图 中可 以 看 出 ， 矿 震 频 度 总 体 卜呈 明 显 的 卜升 趋 势 空 间 分 布明 显受控 于 区 内大 的断裂和 构造 另 外 ， 采 区 大 多沿构造 断裂带走 向布置 ， 这 既增加 了采区周边 围岩的不稳定性 ， 又 为矿震 发生 创 造 了有利 的边 界 条件 年 份 圈 老虎 台矿 冬一 矿瓜 从 〕 次 数 时频 分 布 一 几 杯 〕 老虎台矿矿震 主要集 中分布在 个 条带 井 田 东 、 中部 沿 向斜轴部及 向斜轴 与 一 ， 结合 处 井 田 西 部沿 断裂 带 井 田 东 、 中部 沿 断裂末端 及 其延 伸带 这 几个部位正 是 应 力高度 集 中的地 质构造 和 断裂带 ， 即矿震 的 收稿 日期 一 一 李治平 男 岁 ， 博 上生 矿展序 列特征分析 矿屁 时间序列特征 由于 矿 震 数 目太 多 ， 本 文 选 取 一 定 量 级 以 的矿 震进行分析 图 是 年至 年老 虎 台矿发 生 的从 〕 矿 震 时序 图 由图 中可 以 看出 ， 在这 年中老虎台矿 共发生 级 以 上 矿震 次 ， 其 中发生在 年以 前的仅有 次 ， 而 年 的 次 数 却高 出 年 和 年 许多 可见 矿 震在 时 间分布上 是不 均 匀 的 分析 老 虎 台矿 开 采历 史 ， 该矿 于 年进 行综 放 开 采试验 ， 之 前一 直 采用炮采水 沙 充填法 采煤 世纪 年 代前 期进 入炮 采 、 综放 种 采 煤方 法 并存炮 采 为主 的局 面 直 到 年采 区 增 加 到 历 史 上最 多的 个 ， 且 其中有 个采 区使用综 合放 顶 煤 法 采煤 此时 ， 开 采顺序 和 生 产 局 面一 度混 乱 ， 导 致 矿震 明显增 多 ， 之后 对 开 采进行 全 面调 整 ， 混乱无序的局 面得到好转 近 两 年随着 采深增加 ， 部分采区 已接近或揭露 向斜轴部 ， 开 采强 度增 大 而 地 质结构 日益 复杂 ， 矿震 规模 和 强度 呈 明显 上 升趋势 可见 ， 矿震 的时序分布与 采煤 方法 变 动 、 开 采深度 及 开 采强 度 的增 大 有 直接 关 系 矿屁频度特征 为 了考察老虎 台矿 矿震 分布情况 ， 将 年 至 年间发生 的从 矿 震 放在长 度 为 翻忆秘乙协一 高等学校 博 十学科点 专项 科研基 金 资助课题 。 加 国家 自然科学 基金 资助 课题 。 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2001．06．003