微震异常区CT反演监测预警技术应用

摘要

针对微震监测仅能反映微震所在区域危险性、CT反演监测不能及时反映当前工作面危险程度等问题,以山东济宁东山古城煤矿3105工作面为工程研究背景,提出了微震-应力多维信息监测预警方法,将短期的微震监测和中长期震动波CT反演监测技术相结合对工作面冲击危险区域进行判识,并结合基于中长期CT反演的大范围监测结果,利用工作面周边的微震数据对其修正,实现对工作面中长期应力演变及短期微震集聚的实时、动态监测预警.针对3105工作面2019年8月近1个月微震事件的时空分布异常情况,判断工作面前方变窄的区段煤柱区域为应力异常区域,采用CT反演技术进行危险区域划分和预警:依据CT反演结果,给出强冲击和中等冲击危险区域范围,确定3105工作面高波速冲击危险区域位于工作面材料巷和运输巷超前100～200m区域;根据CT反演结果,按照分区管理原则,对高波速冲击危险区域采取了相应的煤层大直径钻孔、煤体爆破和深孔爆破卸压相结合的卸压解危措施.应用结果表明,利用震动波CT反演技术能准确预测两巷高波速与压力异常区对应关系,有效预测冲击危险区域,且能够区分危险等级;在高波速危险区域实施卸压措施后,有效降低了该区域微震频次及能量,微震频次及能量分别由515、12×105 J降低至338、5.98×105 J,下降了34.4％、50.2％,卸压效果明显.