礦井瓦斯參數(shù)與地震屬性相關(guān)性分析.pdf

1、煤礦安全事故頻發(fā)嚴重制約了煤炭經(jīng)濟的發(fā)展,其中煤與瓦斯突出首當其沖。目前礦井多采用瓦斯解吸指標、鉆屑量等校驗參數(shù)評價煤與瓦斯突出危險性,但傳統(tǒng)校驗手段存在復雜且周期長的特點。通過礦井地震屬性快速評價煤與瓦斯突出危險性是解決該問題的重要途徑。
　　依據(jù)彈性波運動學和動力學理論,結(jié)合突出煤體彈性和非彈性性質(zhì)特征,以煤與瓦斯突出機理為支撐建立室內(nèi)模型。通過單軸抗壓測試和震波測試獲得模型運動學和動力學參數(shù)。建立數(shù)值模型,觀察品質(zhì)因子求取方

2、法穩(wěn)定性。結(jié)合室內(nèi)測試結(jié)果,對礦井地震屬性與瓦斯參數(shù)建立相關(guān)關(guān)系,對比不同觀測系統(tǒng)下各參數(shù)之間關(guān)系的差異。
　　在不同礦區(qū)的測試中,煤體速度越低、泊松比越高,則瓦斯?jié)舛仍礁?對應(yīng)的煤與瓦斯突出危險性越高,同時煤體彈性模量越低。由震波CT獲取的速度參數(shù)相較其他觀測系統(tǒng)與瓦斯?jié)舛认嚓P(guān)性更高,橫波速度Vs與瓦斯?jié)舛染€性擬合度R2≈0.82;瓦斯?jié)舛?、K1值與衰減系數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系,線性擬合度0.81≤R2≤0.94,與品質(zhì)因子Q呈負相關(guān)關(guān)

3、系,線性擬合度0.57≤R2≤0.76;譜比法相較振幅衰減法求取品質(zhì)因子更加精確。動彈性模量Ed、剪切模量G與煤體堅固性系數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系,線性擬合度R2≈0.71。震波主頻fmax與鉆屑量、瓦斯?jié)舛?、K1值均呈負相關(guān)關(guān)系,線性相關(guān)度分別為R2≈0.95、0.74、0.71;淺孔震波探測對獲取煤體主頻參數(shù)具有優(yōu)勢。針對陽煤地區(qū)的情況,認為存在較大突出危險性的煤體各單項指標為:
　　(1)煤體橫波速度Vs≤0.63m/ms,Vp/Vs