第36卷第9期 北京科技大学学报 Vol.36 No.9 2014年9月 Journal of University of Science and Technology Beijing Sep.2014 采动条件下底板潜在导水通道形成的微震监测与数值 模拟 刘超)，吴顺川)四，程爱平)，周喻)，师克勐2)，李健) 1)北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室，北京1000832)中煤平朔集团有限公司井工一矿，朔州036006 ☒通信作者，E-mail:wushunchuan@ustb.edu.cn 摘要以某矿综放工作面开采过程为背景，利用微震监测技术进行现场监测，并借助有限差分FLAC”进行数值分析，研究 在采动应力场不断变化过程中底板岩体微震破裂事件的时空演化规律，揭示煤层采动条件下潜在导水通道的孕育、发展和贯 通过程.微震监测结果表明：微震事件数一定程度上反映了开采扰动对底板岩体破坏程度的影响：采煤期间，回采工作面附近 微震事件呈现密集分布，底板岩体采动破坏严重，底板破裂深度达15m.数值分析表明：由于煤层采动导致采场周围应力重分 布，工作面前方应力增高，采空区下方应力降低，底板岩体随工作面回采经历了应力集中、释放并最终破坏：底板塑性破坏区 深度达14m. 关键词煤矿开采；扰动：微震分析；数值模拟；突水 分类号TD745 Microseismic monitoring and numerical simulation of the formation of water inrush pathway caused by coal mining LIU Chao,WU Shun-chuan,CHENG Ai-ping",ZHOU Yu,SHI Ke-meng,LI Jian 1)Key Laboratory of the Ministry of Education for Efficient Mining and Safety of Metal Mine,University of Seience and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)First Underground Mine,China National Coal Pingshuo Coal Mining Co..Ld.,Shuozhou 36006,China Corresponding author,E-mail:wushunchuan@ustb.edu.cn ABSTRACT Based on the condition of a fully-mechanized working face,two research means,i.e.microseismic monitoring and FLAC numerical simulation,were introduced to study the formation and evolution of floor failure and water conducted pathways caused by coal mining.The space-time evolution law of microseismic rupture events was studied for the floor rock mass during the changing process of the mining stress field.The process of inoculation,development and penetration of potential water channels was also revealed under the condition of coal mining.Field microseismic monitoring shows that microseismic event accumulation is directly proportional to drilling footage.The number of microseismic events to some extent reflects the disturbance degree of mining activities on the floor rock. The distribution of microseismic events is intensive near the coal mining face,which shows that the floor rock mass is seriously damaged during coal mining.The greatest failure depth of the floor estimated from mine microseismic monitoring is 15 m.Numerical analysis indicates that due to mining disturbance effect,the rock stress around the mine stope is redistributed during coal mining.The abutment pressure increases in front of the coal mining face and the stress reduces in the mined areas.Stress concentration and release make contribution to the destroying of the floor rock.The maximum failure depth is up to 14 m calculated from numerical simulation. KEY WORDS coal mining;disturbance;microseism analysis;numerical simulation;water inrush 收稿日期：2013-04-17 蒸金项目：长江学者和创新团队发展计划资助项目(IRT0950) DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2014.09.001;http://journals.ustb.edu.cn第 卷 第 期 北 京 科 技 大 学 学 报 年 月 呢 采 动 条件 下底 板潜在 导水通道 形成 的 微震 监测 与 数值 模拟 刘 超 , 吴 顺 川 , 程爱 平 “ , 周 喻、 师 克 勒 , 李 健 北京科技大学金属 矿 山高效开采 与 安全教 育部重点实 验 室 , 北京 中 煤平朔集 团有限公司 井工一 矿 , 朔 州 通信作者 , ： 摘 要 以 某矿综放 工作面开采过程为背景 , 利用 微震监测技 术进行现场监测 , 并借助有 限差分 进行数值 分析 研 究 在采动应力 场 不断变化过程 中底板岩体微震破 裂事件的 时空演化规律 揭示煤层采动条件下 潜在导 水通 道 的 孕育 、 发展和 贯 通过程 微震监测结果 表明 微震事件数一 定程度上 反映了 开采扰动对底板岩体破坏程度 的影响 采煤期 间 , 回 采工 作面 附近 微震事件呈现 密集分 布 底板岩 体采动 破坏 严重 , 底板破裂深 度达 数值分析表 明 ： 由 于煤层采动导致采场周 围 应力 重分 布 工作面前方应力 增 高 , 采空 区下方应力 降低 底板 岩体 随工作 面 回 采 经历 孓 应力 集 中 、 释放并最终 破坏 ； 底 板 塑性 破坏 区 深度达 关键词 煤矿 开采 ； 扰 动 ； 微震分析 ； 数值模拟 ； 突 水 分类号 ’ ’ , , , ： ； ； ； ； 收稿 日 期 ： 基金顼 目 ： 长江学者和 创新团 队 发展计划 资助 项 目 ( ；