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(yán)重制約了煤炭經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,其中煤與瓦斯突出首當(dāng)其沖。目前礦井多采用瓦斯解吸指標(biāo)、鉆屑量等校驗(yàn)參數(shù)評(píng)價(jià)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性,但傳統(tǒng)校驗(yàn)手段存在復(fù)雜且周期長的特點(diǎn)。通過礦井地震屬性快速評(píng)價(jià)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性是解決該問題的重要途徑。
　　依據(jù)彈性波運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)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(jī)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(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)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(xiǎn)性越高,同時(shí)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(fù)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(dòng)彈性模量Ed、剪切模量G與煤體堅(jiān)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(fù)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(rèn)為存在較大突出危險(xiǎn)性的煤體各單項(xiàng)指標(biāo)為:
　　(1)煤體橫波速度Vs≤0.63m/ms,Vp/Vs