常村煤矿矿震时空分布规律分析研究专题报告

常村煤矿矿震时空分布规律分析研究蔡明华中国矿业大学矿业工程学院 江苏 徐州 221116摘 要：目前冲击矿压是常村矿最大的灾害，本文以常村矿2115掘进工作面与2120综采工作面为背景，进行了采掘过程中矿震规律的研究，通过观测数据收集与处理，得出了该矿矿震在时间与空间的分布规律。这为矿井采掘工作面的安全生产提供了技术支撑。关键词：常村矿；影响因素；冲击矿压；矿震规律Abstract: Currently the earthquake is the most problem for Changcun coal. this study took 2115 Heading Face with 2120 mechanized mining faceof Changcun coal mineas as background, conducted the Mine earthquakein time and space, which had provided technical support for the safe production of mines mining faceKeywords: Changcun coal; Influencing factors; mine earthquake; The law of mine earthquake1常村煤矿地质及开采概况矿区地表多为第四系黄土所覆盖。地面高程415580 m，地形切割较强烈，属豫西低山丘陵区；地形走向呈东西，分水岭处于中南部，分水岭以南，地形呈较缓的波状起伏，最低标高415 m，相对高差2050 m，发育有马沟、马连洼沟、坡头南沟、任家沟、宋沟等冲沟，由西北向东南汇入洛河，这些沟谷纵坡长，沟身长；分水岭以北地形相对复杂，发育有香山庙沟、常村南沟、土桥沟、湾子沟、城村南沟、孙家沟等，大致呈南北向深切的V字形沟谷把地表径流汇入南涧河。常村井田位于河南省义马市东南部，地理坐标为：东经1115301115652，北纬34405734432。井田边界：东部自上而下内煤层沉缺边界，一五盘区下山煤柱外推200 m为界，西至F8断层；浅部（北部）自西向东为小煤窑采空区、2-1煤露头、2-3煤露头，F3断层上盘与2-3煤断煤交线、2-3煤层露头为界，深部（南部）自西向东为跃进矿与常村煤矿为边界、F16断层下盘与2-3煤断煤交线。井田面积为13.63 km2。图1-1为常村煤矿开拓工程示意图。图1-1 常村煤矿开拓工程示意图21采区为常村煤矿的主力采区，该采区位于110大巷以下，东至23采区断层带，西到F3断层。走向长21413226 m，倾斜长1438 m，可采面积3.9 km2。该区所采煤层为2-1煤和2-3煤，煤层沿1806钻孔、1705钻孔东50 m、2钻孔东90 m连线为界，以西煤层分叉为2-1煤和2-3煤，以东合并为一层，合并后统称为2-3煤。2-1煤全厚05.54 m，平均厚度3.05 m，2-3煤全厚021.50 m，平均厚度5.63 m。煤层结构较为复杂，含夹矸38层，煤层上半部煤层中含矸少，煤质较好，下半部煤层中含矸多，煤质较差。区内开采煤层标高+143.7-140 m，开采深度410656 m，地层基本形态为一单斜构造，产状平缓，煤层走向105135，倾向SW，倾角816，一般为10.5。主要断层及顶底板情况：F16逆断层：为一区域性逆冲断层，发育于井田东南部，井田内延展长度大于5000 m，走向近东西，倾向160170，倾角一般为1535。该断层断距大，落差50450 m、水平错距1201080 m，自东向西水平断距和落差有逐渐增大趋势，在剖面上与一组4560的派生逆断层构成“入”字型构造，断裂面在剖面或平面上皆表现出显著的波状起伏。F16-1逆断层：平面上位于F16之南，剖面上位于F16之上、向深部归并于F16，为F16分支断裂，井田内延展长度大于4000 m；走向，倾向同于F16、倾角2060，落差自14线的100 m左右向东逐渐减小，至5线尖灭；在6线剖面因分岔合并形成构造透镜体。该断层为8孔穿过，落差依据地层重复推定，基本可靠。F3正断层：斜切于井田中西部，沿2101II-0号孔延展，井田内长度大于5400 m，据二水平下山实测产状为17075-80，落差在16线剖面推定为200 m，二水平下山为140 m，向西南渐小，至F8附近尖灭。煤层直接顶为泥岩，厚度1645 m；老顶以砾岩、细砂岩、泥岩互层为主，具透水性。煤层直接底为炭质泥岩厚0.56.0 m，煤层硬度1.52.0。图1-2 综合柱状图2 微震监测系统综述2.1微震监测系统的优点SOS微震监测系统采用1Hz 600Hz带嵌入式信号传输模块的震动速度型矿震测量探头，采用独立的干线式数据传输系统，进行双向控制传输。可实现测量探头工作状态的远程监控和调试。仪器本身抗干扰性能强，仪器运行稳定可靠，能实现自动滤波，对干扰信号进行过滤除噪，自动筛选出有效信号。实现监测信息的数字化收集、传输、整理，监测结果准确。仪器为区域性监测方法，监测范围广，能实现整个井田范围内全方位、多层位连续监测，定位精度高，误差小。井上下空间布置时，定位误差水平小于20m，垂直小于50m，能量100J。全部井下布置时，定位误差水平小于20m，垂直小于70m，能量100J。通过矿震信号完全波形的分析，确定出每次震动的震动类型、发生力源及能量，对矿井冲击矿压危险程度进行评价，可以大大降低煤矿的冲击矿压灾害损失，产生巨大的经济效益和社会效益。其研究和现场应用实施成果必将对煤矿冲击矿压等动力灾害防治等方面带来有益的借鉴作用，经济和社会效益巨大。2.2SOS微震监测系统概况波兰SOS微震监测仪是波兰矿山研究总院采矿地震研究所设计制造的新一代微震监测仪。采矿地震研究所八十年代开发了第一代数字微震监测仪LKZ，九十年代开发了新一代的发展为ASI数字化微震监测仪，目前已经更新为WINDOWS-XP下的SOS微震监测仪。该仪器已在波兰大多数矿井安装并用于冲击矿压危险的监测预报工作。2.2.1设备组成及用途该微震监测仪主要由井下和地面安装的16个DLM 2001检波测量探头（由拾震、磁变电信号转换处理、信号放大增益、发射等部分组成）、地面安装的16通道DLMSO信号采集站（由向DLM2001检波测量探头供电部分和信号接收、整流、滤波、光电转化、信号放大增益、A/D转化等部分组成）和AS1信号记录器（由信号接收、A/D转化、控制部分等组成）等组成，他们相互配合形成一个整体进行工作。1）硬件部分（1）井下部分：DLM2001检波测量探头（由拾震、磁变电信号转换处理、信号放大增益、发射等部分组成），通过井下的电话线，由井上对其供电，并将信号传到地面。DLM2001检波测量探头垂直安装在底板1m以上长的锚杆上，便于施工、维护和移动。（2）井上部分包括：DLMSO信号采集站（由向DLM2001检波测量探头供电部分和信号接收、整流、滤波、光电转化、信号放大增益、A/D转化等部分组成）、AS1信号记录器（信号接收、A/D转化、控制部分等组成）及中心计算机等组成。整个仪器，包括GPS时钟、信号传输与拾震器检测等均通过中心计算机控制。DLMSO信号采集站用来采集DLM2001检波测量探头传过来的信号并向DLM2001检波测量探头供电。AS1信号记录器将矿震信号转换成数字信号。2）软件部分（1）软件部分：SOS微震监测仪的软件由“MULTILOK” 和 “SEISGRAM” 组成。“SEISGRAM” 软件来完成有用（震动）信号的提取、微震信号的可视化及其分析、波群的分离和筛选等等。“MULTILOK”软件完成包括三维定位、能量大小等所有关于岩体震动参数的计算。2.2.2工作原理AS-1 Sejsgram记录仪是基于内嵌入有16通道A/D转换卡的IBM PC计算机而设计的。记录仪用于记录地表的震动，并已经设计应用于煤矿地震监测网络中；它的使用有助于矿山地震站和冲击矿压防治部门对冲击矿压危险状态进行分析和评估。尽管它可以独立工作，但通常是通过地面局域网与另一台PC计算机连接使用；该设备能连续、自动探测、采集和记录从DLM-SO采集站采集到的地震数据。根据矿山震动监测的要求，AS-1 Seisgram记录仪是32输入通道，并与2套DLM-SO信号采集站连接，可使用32 个DLM 2001检波测量探头进行地震记录与分析。AS-1 Sejsgram记录仪的供电电源为220V 交流电。 1套DLM-SO采集站通过与16 个DLM 2001检波测量探头配合共同工作，采集站将本质安全型信号和非本质安全型信号隔离。测量探头里的电流调制信号通过矿井电缆传输进入采集站。在采集站内，通过运算放大器和两个传输器将从各个DLM 2001 检波测量探头检测到的信号准确复制，并转换为相应的电压信号。传输线中的电流大小由安装在采集器前端的2色发光二极管控制。检波电路中的各电压信号进一步传输到滤波器中滤波处理，这样，信号的幅频响应（即频带宽度、信号水平）便可确定。信号适当处理后，进一步经过输出放大电路，通过电路板上不同联接位置选择x1, x2, x5, x10放大倍数进行信号放大。主要电缆噪音可通过有可控开关的50Hz带通滤波器消除。一套DLM-SO采集站的供电电源为220V 交流电，采集站经电缆分别向每个DLM 2001检波测量探头提供42V本质安全电源。16个DLM 2001检波测量探头中，每个DLM 2001探头分别通过避雷设备串联连接到DLM-SO采集站上。每个DLM 2001检波测量探头与DLM-SO采集站之间的最大距离为10km。2.2.3产品的功能SOS微震监测仪能够监测矿山井下开采引起的冲击矿压及微震事件并提供以下功能：（1） 即时、连续、自动收集震动信息记录并进行滤波处理；（2） 自动生成震动信号图；（3） 定期打包保存震动记录信息；（4） 历史震动信息查看；（5） 手动（自动）捡取通道信息进行震源定位并可显示震源在图上的位置；（6） 自动计算震动能量；（7） 震动图形的保存；（8） 地震检波器参数的输入和修改；（9） 设置微震事件的传输方式；（10） 确定岩层中震动的传播速度，大大提高了定位精度；（11） 采用单纯形法则、鲍威尔法则和戴维森弗莱彻鲍威尔（DFP）法则等极大极小运算法则，大大提高了震动定位坐标的准确度。所有的震源定位点、能量和计算问题可显示在矿图中，矿图能够放大和平移方便观察震动源点，并可以文件的方式打印出来。（12） 输出相关震动记录报告；2.2.4产品的技术参数- 传输通道个数- 16通道（标准）- 传感器 - 安装在锚杆上的DLM-2001检波测量探头 - 拾震器灵敏度：- 5015000 mAs/m- 频带宽度- 0.8250Hz- 信号传输形式- 电流型- 非线形误差- 95%- 记录和处理的动态范围- 110dB- 信号线电压等级- 直流42 V- 信号传输距离 矿井电话线回路电阻880W时，传输距离10 km；传输导线间电阻1MW。 传输线与地间的绝缘电阻2 MW。- 定位精确度- 井上下空间合理布置传感器后 20m (X,Y), 30m (Z)；- 井下合理布置传感器后 20m (X,Y), 70m (Z) ；- 震源定位的最小震动能量- 100J- 系统井下部分安全等级- IP 54- 系统井下部分防爆等级EExia I (可用于任何瓦斯条件下).在以上算法的基础上，最终确定的参数如下：（1）矿震波速：井下范围内各测点的波速为3700m/s；（2）能量计算：可以计算能量100J的矿山震动；（3）定位：可以比较准确的对能量100J的矿震进行三维定位。2.2.5微震监测系统的布置根据常村矿的生产实际与微震系统的优化布置原则，确定矿井微震监测系统探头的布置。利用微震监测系统预测预报矿震冲击矿压，震源精确定位至关重要。首要问题是如何布置监测站（布置密度、安装深度（层位）等），监测站的布置应当考虑与定位算法结合，要求经济，安全，高效，可操作性强，安设位置受其它因素（围岩变形等）的干扰最小。因此，安设的测站应能够对岩层断裂进行监测；为减少定位误差，应坚持平面与立体布置相结合的布置方案。（1）地面布置根据微震监测系统的情况，地面布置微震信号采集站、记录仪、信号分析处理站、报表输出系统等。其系统见图2-1所示。 (a) DLM-SOS信号采集站 (b) 记录仪系统 (c) 分析仪 (d) 检波测量探头图2-1 常村煤矿SOS微震监测系统（2）常村矿探头的布置情况在煤矿井田范围尺度下，要保证震源定位具有较高的准确性，通常选择比较容易辨认的P波进行定位，与其它波相比，P波初次进入时间的确定误差较小，定位精度较高。确定危险区域后，由于煤矿中受巷道布置、开采、施工和现场条件等因素限制，并不是所有的地点都可以安装微震探头，所以必须根据一定的原则，选入一些可行的监测点作为台站位置的候选点，并基于D值优化准则求解台网的最优布置方案。为尽可能避免随机因素中P波波速和P波到时读入误差的影响，减少震源定位的误差，候选点的选择还要考虑所处的环境因素和开采活动的影响，由此确定选择候选点的一般原则为：（1）危险区域周边应尽量在空间上被候选点均匀包围，候选点数不能少于5个，并避免近似形成一条直线或一个平面，保证具有足够和适当的空间密度；图2-2 候选点选择的不利条件（2）一部分候选点应尽可能接近待测区域，并避免较大断层及破碎带，但是受巷道布置的客观条件因素影响，常见情况如图2-2，接近监测区域的探头只能安装在A和B两条直线巷道中，与原则（1）相悖，为尽量挺高定位精度，一方面增加在A和B中候选点的数目，但距超前支护段的距离不应小于50m；另一方面结合客观条件考虑在监测区域其它方位的地面上选择合适的候选点。（3）候选点应远离大型电器和机械设备的干扰，例如皮带机头，转载机等，尽量利用现有巷道内的躲避硐室，远离行人和矿车影响，为减少波的衰减，探头应安装在底板为岩石的巷道内。（4）既要照顾当前开采区域，又要考虑未来一定时期内的开采活动。根据以上原则确定的常村煤矿微震监测系统探头的布置情况见图2-3所示图2-3 常村微震监测系统探头布置图对建设的台网采用数值方法进行评价，评价方案中选取了常村煤矿-150和200两个水平。从图中可以看出，重点监测区域的平面定位误差可控制在20m以内，能够满足高精度的震源定位需求，用于采掘过程中的矿震规律分析。3全矿微震时空分布规律分析3.1矿震时间序列分布对2011年12月25日至2012年1月29日的微震监测数据进行统计分析。从数据中看出，微震数据基本平稳，其中震动能量统计如表3-1。表3-1 微震数据统计能量（J）次数震级1021032020.11-0.611031043230.61-1.161041052971.16-1.68105106941.68-2.2710610752.27-2.47常村煤矿自微震系统运行以来，即2011年12月25日至2012年1月29日微震事件震动频次、能量时间序列如图3-1所示。图3-1 常村煤矿全矿震动事件频次、能量时序图如图3-2和3-3所示为微震系统运行以来所有矿震在24小时内能量及频次累积的结果。从图中可以看出，在每小时矿震累积频次几乎相同的情况下，每小时矿震累积能量在时间上分布有明显的集中显现，说明矿震与开采活动的直接相关性很强。从矿震震动频度累积分布来看，能量释放主要集中在1:00、3:00、6:00、18:00、23:00，说明这段时间内矿震活动强烈。图3-2 全矿矿震频度按小时统计分布图3-3 全矿矿震能量按小时统计分布3.2矿震事件的空间分布（1）覆岩纵向破坏高度微震分析上覆岩层的岩性、结构、厚度、采动的充分程度，都影响到破裂高度及破裂程度，而覆岩破裂的范围及覆岩形成的结构又决定了其对采场能够施加的压力。覆岩破坏高度对于开采上限的确定，防水煤柱的合理留设等具有重要的意义，研究采场上覆岩层纵向的运动发展规律，并据此留设合理宽度的煤柱是保障安全生产，提高资源回收率的最重要的因素。一般来说，微震大事件一般对应较大规模的破裂，所以可以通过微震大事件的空间定位得出覆岩的破坏情况。在这里，选取常村煤矿2011年12月25号以来微震能量大于1.0E+3J的大事件，其空间位置如图3-4所示。图中标记代表微震事件的位置，采用绝对坐标的形式。 图3-4 全矿矿震平面分布从上面的微震空间分布可以看出：（1）随着工作面推进，微震活动具有不同的聚集特征。即在空间上的范围是不一样的。从频次的集中程度可以看出，其中微震活动在深度方向（Z方向）的聚集程度大于水平方向，而在水平范围内，沿着工作面倾斜方向（Y方向）微震活动的聚集程度大于沿着工作面推进方向（X方向）。即总体上微震活动聚集程度为:深度方向（Z方向）工作面倾斜方向（Y方向）工作面推进方向（X方向）。（2）走向分方向，矿震主要分布在21下15掘进头附近,2120和2303回采工作面。倾斜方向上，矿震主要分布在靠近轨道顺槽一侧。2115及2112掘进工作面的较强矿震在深度方向上主要分布在掘进头附近。2120及2303回采工作面的较强矿震在深度方向上主要分布在工作面附近。（3）分析震源空间分布规律和演化趋势还可以看出：震源集中区域随着工作面的推进，往前移动；高度较高的震动并不是突然的出现，而是有一个向上的发展过程；采空区中震动出现在顶板中；工作面上方发生的震动多在工作面后方，且分布上呈现一条斜线带，这与顶板分层垮落是一致的；工作面超前应力集中区也有较多的震动，表明煤岩层在超前支承压力作用下已经开始断裂和破坏，可以利用微震系统辅助钻孔应力计判断超前应力集中区域和破裂范围。通过震源的空间分布和演化特征，可以研究震动发生的层位，从而分析覆岩的破断形态和破断步距，为研究采矿活动引起的覆岩活动规律打下基础。3.3工作面回采影响范围的平面微震演化规律（a）大于3次方以上的能量(b)能量大于4次方的震源分布 （c）能量大于5次方的震源分布 （d）能量大于6次方的震源分布图3-5 微震震源平面投影图从微震空间分布图可以看出：（1）微震事件主要发生区域为2115，2303，2120，2112工作面，其中以掘进工作面掘进头处以及回采工作面处居多。由煤矿回采记录知，2120，2303工作面为回采工作面，2112，2115为掘进工作面，说明微震事件主要发生在掘进工作面掘进头处，并且震源集中区随着掘进的推进而转移；回采工作面靠近采空区侧以及采空区附近处，而工作面实体煤一侧很少发生矿震。这是由于采空区上覆岩层已经破裂，受到临近工作面回采的二次扰动影响，采空区上覆岩层易再次破裂而发生矿震，而实体煤岩中的破裂还不充分。（2）矿震事件，特别是大型矿震、强矿震主要发生在工作面采空区附近以及掘进工作面掘进头处，这是由于回采工作面临近采空区附近受留煤柱的影响产生较高的应力集中，煤岩体易发生破裂并释放大量能量形成矿震。掘进头处则是大型机械的采掘引起的煤岩体松动，这表明应力集中区内煤岩体发生破裂并释放能量，与矿震震源的分布位置能形成很好的对应，因此可利用微震监测系统辅助钻孔应力计判断应力集中区域，特别是超前应力集中区域和破裂范围。（3）从定位结果还可看出，2120工作面回采过程中引起的震动多集中在采空区一侧，2115掘进面则多集中在掘进头处，这和工作面的采掘布置密切相关。以下具体就2115掘进工作面及2120回采工作面进行微震演化规律分析4 2120与2115工作面回采影响范围的平面微震演化规律在时间关系上，2120与2115工作面全部矿震（2011-12-252012-2-22）事件震动频次、能量时间序列如图4-1、 4-2、4-3、4-4所示，矿震事件震动频次、能量随工作面推进变化如图4-5、4-6所示。图4-1 2120工作面微震事件震动频次、能量时间序列图（2011.12.25-2012.2.1）图4-2 2115 工作面微震事件震动频次、能量时间序列图（2011.12.25-2012.2.1）图4-3 2120工作面微震事件震动频次、能量时间序列图（2012.2.1-2012.2.22）图4-4 2115工作面微震事件震动频次、能量时间序列图（2012.2.1-2012.2.22）图4-5 2120工作面微震事件震动频次、能量随工作面推进变化图 图4-6 2115工作面微震事件震动频次、能量随工作面推进变化图如图4-1、图4-3和图4-5所示，2120工作面自回采至今，矿震活动比较频繁，强矿震也经常发生，强矿震的出现不是突然的，能量总是有一个逐渐攀升的过程，即顶板来压周期内峰值能量逐个增大直至发生强矿震，强矿震发生后，能量又逐渐下降，之后又开始孕育下一个强矿震。强矿震的出现还不是单一孤立的，从图4-1、图4-3和图4-5可以看到强矿震有丛集显现，强矿震一旦出现，短时期内会重复出现，也可以理解为矿震活动有能量释放的相对活跃期。通过对能量和频次图的分析，2120工作面回采阶段震动能量及频次总体具有周期性，结合对强矿压现象的记录及分析，由此可推断工作面的周期来压的步距，充分反映了周期来压规律。日震动频次基本随日推进速度和开采强度的增大而增加，充分体现矿山震动发生与否与人工开采扰动密切相关。在空间关系上，2120工作面全部矿震的震源平面图如图4-7所示如图4-7 2120综采工作面全部矿震的震源平面图如图4-8 2115掘进工作面全部矿震的震源平面图如图4-7所示，2120与2115工作面相似矿震主要发生在工作面、采空区，而且多集中在运输巷一侧，而在回风巷的震动较少。这充分体现了工作面超前支承压力和残余支承压力的影响程度，同时也表明了在应力集中区内煤岩体发生破裂并释放能量，与矿震震源的分布位置形成了很好的对应，于是，可利用微震监测系统辅助钻孔应力计判断超前应力集中区域和破裂范围。由图看出强度较高的震动并不是突然的出现，而是有一个向上的发展过程。如图4-7所示，矿震主要集中在工作面推进平面水平位置，然而强矿震（图中红色大圆标志为105106J的矿震）却发生在工作面顶底板位置，甚至老顶、关键层位置。因此，通过震源的空间分布和演化特征，可以研究震动发生的层位，从而分析覆岩的破断形态和破断步距，为研究采矿活动引起的覆岩活动规律打下基础。4.1 2120与2115工作面矿震时间序列分布在这里，主要分析矿震能量与频次演化规律。2120工作面自回采至今（2012-2-22），已经发生了多次强矿震，而事实上，在这些大的震动事件发生前，岩体已经出现了大量的微震活动。这些微震活动所发生的频次及能量的变化与强矿震的发生有非常明显的关系。下面具体分析2011-12-252012-2-22期间每月两个工作面微震事件震动频次、能量时间序列变化情况，如图4-9图4-11所示。 图4-9 工作面（2011-12-252011-12-28）微震事件震动频次、能量时间序列图图4-10 工作面（2012-1-82012-1-31）微震事件震动频次、能量时间序列图图4-11 工作面（2012-2-12012-2-22）微震事件震动频次、能量时间序列图通过观测某个巷道和开采区域中由微震监测系统确定的参数在到目前为止所发生的变化，并确定由此引起的冲击矿压危险相对于目前为止的冲击危险的上升或下降的程度。积极找出强矿震发生的前兆规律。根据以上对常村煤矿2120工作面冲击危险状况的分析，基于微震监测系统确定了单日微震总能量、震动频次两个参量进行危险程度的分析和评价。根据以上震源时空演化规律的分析，确定以下特征为强矿震和强冲击发生的前兆规律：（1）日震动频次连续处于高位或在高位的基础上持续上升，而日释放能量较长时间维持低水平或在低位的基础上下降再或者上升不大时，说明强矿压即将到来。（2）在活跃期后，若出现以日震动能量和日震动频次双下降为特征的沉寂区间，则说明下一步要释放大量能量。（3）在发生较强矿压显现之后，若日震动频次降低，而日震动能量不但没有降低反而走高；或者震动频次升高而能量降低，则预示强冲击的到来。只有在大能量释放后能量与频次都下降才安全。（4）震动次数高表明岩体破裂活动频繁，是应力集中下岩体失稳的征兆，之后出现的沉寂现象则是预示岩层中强矿震能量蓄积的征兆，应格外注意。（5）岩体中能量的释放总是处于一种波动状态，对应积聚和能量释放的频繁转换中，而在具有冲击危险的情况时，这种波动状态开始加剧，震源总能量变化趋势首先经历一个震动活跃期，之后出现较明显的下降阶段，当震动活跃期中出现震动频次较高时，开始具有冲击危险性，而在下降阶段再回升或下降阶段中出现比较长时间的沉寂现象后，并且震动频次维持在较高水平时，此时具有强冲击危险性。（6）其中2115掘进工作面大部分情况都与2120回采工作面相近，但有一点是2115掘进面较大震动都在深部，主要是深部压力大，掘进扰动容易形成冲击矿压。4.2 2120与2115工作面矿震空间演化规律在这里，主要具体分析两个工作面每月矿震震源的空间分布情况以及在震源能量比较高的地点分析矿震震源的空间分布情况，得出相关规律。下面是2011-12-252012-2-22期间两个工作面每月矿震的空间分布情况，如图4-12图4-17所示。图4-12 2120综采工作面矿震震源平面投影（2011-12-252012-12-31）图4-13 2115掘进工作面矿震震源平面投影（2011-12-252012-12-31）图4-14 2120综采工作面矿震震源平面投影（2012-1-82012-1-31）图4-15 2115掘进工作面矿震震源平面投影（2012-1-82012-1-31）图4-16 2120综采工作面矿震震源平面投影（2012-2-12012-2-22）图4-17 2115掘进工作面矿震震源平面投影（2012-2-12012-2-22）从微震空间分布可以看出：（1）从震源空间的月分布和演化趋势可见，震源集中区域随着工作面的推进，逐步往前移动；强度较高的震动并不是突然的出现，而是有一个向上的发展过程；采空区底板中出现的震动随开采进行也逐渐增多；工作面上方发生的震动多在工作面后方，且分布上呈现一条斜线带，这与顶板分层垮落是一致的；工作面超前应力集中区在开采初期震动较少，能量也较小，随着开采范围的扩大，前方也出现较多震动，并出现几次能量较高的强矿震事件，表明煤岩层在超前支承压力作用下已经开始出现大范围断裂或破坏。（2）在沿走向剖面上，矿震主要集中在工作面推进平面水平位置，然而强矿震（图中红色大圆标志为大于105106J的矿震）却发生在工作面顶底板位置，表明坚硬顶底板岩层在工作面回采过程中破断之前能够聚集大量弹性能，破坏后释放大量能量，引发大的矿震，甚至造成冲击矿压。（3）从平面定位结果还可看出，2120工作面回采过程中引起的震动多集中在2120运输巷侧，并偏向2120工作面，其中2115掘进工作面震动多其中在深部，这与深部开采时候地压较大有关系，也和工作面的采掘布置以及是密切相关的。（4）由剖面定位结果可以看出，工作面从中部向工作面南部推进