一种回采工作面冲击危险性采前预评价方法

摘要

一种回采工作面冲击危险性采前预评价方法，通过在采前预评价的回采工作面的开切眼、回风巷或运输巷内布置一定数量的震源和检波器，利用地震CT探测技术进行评价，包括：确认地震波在回采工作面直接顶、老顶和煤层中的纵波速度v_z、v_l和v₀；确认回采工作面直接顶厚度h_z和震源至所述直接顶底面距离h₀；计算源检距允许最小值x_zl；获得探测区域岩层动力破坏综合可能性指数二维分布图，确定探测区域内岩层动力破坏危险区域及等级；确定回采工作面的巷道冲击危险区域，并确定巷道冲击危险区域等级等步骤。本发明能够更有效的摈除干扰波的影响，提高预评价准确度，并提高工作效率，节约资源，更方便的指导实际解危工作。

主权项

1.一种回采工作面冲击危险性采前预评价方法，通过在采前预评价的回采工作面(1)的开切眼(2)、回风巷(3)或运输巷(4)内布置一定数量的震源和检波器，利用地震CT探测技术进行评价，其特征在于：包括以下步骤：(a)进行实验室实验确认地震波在所述回采工作面(1)直接顶、老顶和煤层中的纵波速度v_z、v_l和v₀；(b)根据采区地质资料和工作面布置情况确认所述回采工作面(1)直接顶厚度h_z和震源至所述直接顶底面距离h₀；(c)根据下列公式计算得出源检距允许最小值x_zl：$x_{\mathrm{zl}}=2[h_z\sqrt{\frac{m_l+m_z}{m_l-m_z}}+\frac{h_0(m_z\sqrt{{m_l}^2-1}-m_l\sqrt{{m_z}^2-1})}{m_l-m_z}]$其中，$m_l=\frac{v_l}{v_0},m_z=\frac{v_z}{v_0};$(d)根据步骤(c)计算结果，确定震源和检波器相对距离及在所述回采工作面(1)的所述开切眼(2)、回风巷(3)或运输巷(4)内布置数量和位置；(e)在所述震源和所述检波器布置安装完成后，激发震源产生地震波，通过所述检波器接收地震波，利用地震CT技术确定地震波在岩层内传播速度的二维分布图，进而确定传播速度梯度的二维分布图；(f)根据步骤(e)所获得的所述波速二维分布图和所述波速梯度二维分布图，分别计算得出基于岩层波速分析的波速动力破坏可能性指数二维分布图和基于波速梯度分析的波速梯度动力破坏可能性指数二维分布图；(g)对步骤(f)所获得的所述两类动力破坏可能性指数二维分布图叠加分析，根据以地震波波速异常系数和地震波波速梯度系数为主要因子的冲击地压危险性评价模型获得探测区域岩层动力破坏综合可能性指数二维分布图，并据此确定探测区域内岩层动力破坏危险区域，并根据下表确定等级，表中C为冲击地压危险性指数；类别IIIIIIIV冲击危险等级无弱中强C值<0.250.25≤C<0.50.5≤C<0.750.75≤C≤1(h)根据步骤(g)确定的所述探测区域内岩层动力破坏危险区域及等级，确定所述回采工作面(1)的巷道冲击危险区域，并根据下表确定的等级指标确定所述巷道冲击危险区域所属等级，表中，r_弱是巷道至弱冲击危险区域的最小距离，r_中是巷道至中等冲击危险区域的最小距离，r_强是巷道至强冲击危险区域的最小距离，b是巷道宽度。