基于InSAR监测的鹤岗矿区地壳形变特征与冲击地压相关性研究

煤炭科学技术
网络首发时间：2024-06-18 08:43:07

作者

付兴宋健康张拓张宏伟刘天昊陈世威金波李玉
单位

辽宁工程技术大学矿业学院中国地震局工程力学研究所中国地震台网中心
摘要

冲击地压是地质动力环境与开采工程扰动耦合作用的结果，矿区地壳形变特征是地质动力环境的重要影响因素之一，能够直观反映井下工作面开采上覆煤岩体结构受力变形-失稳的动态演化特征。而开采工程扰动又使得煤岩体的应力升高，能量积聚，达到煤岩临界条件时，则易诱发能量的瞬时释放，造成冲击地压的灾害发生。因此，矿区区域地壳形变特征与冲击地压之间有密切的联系。为了深入分析矿区地壳形变特征与冲击地压微震能量事件的关联，以鹤岗矿区的InSAR监测数据为基础，研究了富力煤矿、兴安煤矿和峻德煤矿地表形变的时空演化特征，并以峻德煤矿17层三四区二段工作面为例，选取了该区域的10个点位的InSAR监测结果，将其平均地壳形变量特征与冲击地压微震总能量进行综合分析，定量确定了大能量微震事件发生与区域地壳形变的“时-空-强”特征。研究表明：峻德煤矿井田地壳垂直形变量与17层微震事件总能量变化趋势是一致性达到69%，在时间频度上有较高的一致性。选取典型时段（2020.12.02-2021.12.28）24次大能量微震事件发生的能量大小与震中距与10个监测点位的平均形变量进行皮尔森相关性分析，得出微震能量大小与平均形变量呈正相关，相关系数为0.56，震中距与平均形变量呈负相关，相关系数为-0.75，反映了地壳形变特征与冲击地压的空间和强度关系，说明了InSAR监测在时间、空间、形变量与微震监测的微震事件有较高的匹配度。
关键词

InSAR 冲击地压地壳形变特征微震事件震中距
文章目录

0 引言
1 工程概况
2 鹤岗矿区地壳形变监测
2.1 InSAR测量技术
2.2 InSAR数据精密处理
3 鹤岗矿区地壳运动特征
3.1 区域垂直运动速度场
3.2 富力煤矿垂直运动特征
3.3 兴安煤矿垂直运动特征
3.4 峻德煤矿垂直运动特征
4 鹤岗南部矿区地壳形变特征与微震能量事件的相关性分析
4.1 地壳形变特征与微震事件时间相关性分析
4.2 地壳形变特征与微震事件空间与强度特征分析
5 结论
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