巨厚砂岩下采动覆岩裂隙场及微震时空演化规律研究

谭毅, 张少普, 何满潮, 郭文兵, 丁国利, 王宇, 程浩, 李辉

doi:10.19606/j.cnki.jmst.2024921

矿业科学学报 ›› 2025, Vol. 10 ›› Issue (01) : 70 -85. DOI: 10.19606/j.cnki.jmst.2024921

巨厚砂岩下采动覆岩裂隙场及微震时空演化规律研究

谭毅, 张少普, 何满潮, 郭文兵, 丁国利, 王宇, 程浩, 李辉

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摘要

采动覆岩裂隙演化高度及分布形态是顶板水害防治重要参数之一。以内蒙古某矿3105工作面为工程背景，基于数值模拟、分形几何理论及微震事件三维空间分析明晰采动覆岩裂隙场及微震时空演化规律。结果如下：(1)采动覆岩裂隙场呈现“裂隙产生-发育演化-局部压实-周期扩展-大部压实”动态演化规律，采动裂隙网络场发育、扩展、穿透演化分形特征；(2)阐明了采动覆岩失稳破断、运移与微震事件局部“高频次-大能量”集中区时空演化规律，“高频次-大能量”与“低频次-小能量”集中区呈现周期分布，同工作面周期来压特征相吻合，微震事件集中区发生位置普遍超前工作面80～120 m;(3)数值模拟采动覆岩裂隙演化高度与微震监测所得结果基本一致；(4)倾向高位岩层微震事件“高频次-大能量”与“低频次-小能量”集中区呈现两端高、中间低“类马鞍形”分布，走向高位岩层微震事件能量集中区呈现“椭球状”分布，数量集中区呈现“条带状”分布。