矿山CT

一、服务目的

为了探测具有冲击危险的回采、掘进工作面的应力分布情况，提高冲击地压预警效果，采用北京安科兴业科技股份有限公司研制的宽频KJ551微震监测系统，对工作面内部应力分布情况进行探测，分别绘制出波速等值线图，结合矿压、地质资料，进行对比、分析，得到综合波速反演成果图，提高回采工作面应力探测效果，有利于更好地预警冲击地压危险，指导矿井冲击地压防治工作，服务安全生产。

二、服务范围

具有冲击危险的回采、掘进工作面

三、服务内容

工作面弹性波CT主动反演

工作面弹性波CT被动反演

工作面冲击危险性评价预警

四、CT成像原理

通过地震波走时和能量衰减的观测，对工作面的煤岩体进行成像。通过震动波速的反演，确定震动波速度场的分布规律，从而确定工作面范围内应力场大小，并划分高应力区和高冲击地压危险区域，为灾害的监测防治提供依据。

根据震源的不同可分为主动式与被动式CT，主动式CT是在工作面的一条巷道内设置一系列震源，在另一条巷道内设置一系列检波器；被动式CT是依托现有的震动监测系统，利用开采活动引发的震动事件为基础数据。被动式CT需要放炮激发，反演精度高，但工作量大；主动式CT采用震动事件计算，工作量小，及时性强，但精度低。

图4-1  工作面探测射线分布

五、 技术成果展示：

某煤矿3306工作面

利用地震CT透射技术对3306工作面进行冲击危险性探测，对工作面高应力区、高应力差区进行划定，如图5-5所示。

成果解释：

① 3306工作面皮带顺槽的整体压力普遍高于轨道顺槽，应力分布受断层、采空

区、卸压、采动影响明显；

② 在皮带顺槽DF60断层与二切眼交汇附近，应力集中明显（A区域）；高应力

差区亦是冲击地压重点防范区域（B区域）；

③ 主动式CT对工作面应力分布情况进行精细化反演，能够对重点危险区、重

点区域进行针对性探测。

④ 通过CT反演判断1-5号区域为冲击危险区，很可能处于高应力场。

图5-3  3306工作面CT反演成果

图5-4  3306工作面CT反演放大图

分析建议：

在回采过程中，将微震事件分布情况、钻孔应力变化情况一并结合CT探测结果进行动态分析，以准确把握其冲击危险性发展趋势，为安全生产提供决策依据。

图5-5  震动CT探测应力异常区