矿井煤岩动力灾害声发射监测适用条件初探

基于应力波传播理论、品质因子 Q 理论，建立了煤岩体声发射传播理论模型，并结合大量现场试验，得出了声发射在不同普氏坚固性系数的煤岩介质中的传播规律；基于此规律及现场实际监测工艺，初步确定了声发射监测煤岩动力灾害的适用条件:当煤的普氏坚固性系数f _p ＜0.2时，声发射传感器宜安装在顶板岩层内；当煤的普氏坚固性系数 f _p ≥0.2时，声发射传感器可安装在岩体内，也可安装在煤体内。     

矿井地音监测技术的研究

本文针对煤岩体声发射信号的特点以及地音监测实时性的要求,提出了一种基于DSP的地音监测系统的设计方案,通过安装在锚杆上的地音传感器,连续监测工作面前方的煤岩体声发射活动的变化规律和特征,实现对矿井动力灾害的预测预报。     

声发射传感器随掘监测有效范围考察

为确立煤巷掘进过程声发射监测传感器有效监测范围,指导传感器安装钻孔合理布设,确保监测信号真实性与可靠性,最终提升煤巷掘进煤岩动力灾害声发射在线监测效果,结合弹性波理论传播规律与现场考察方法,在川煤集团新维煤业2113输送带巷进行现场试验考察。研究成果可有效提升传感器安装钻孔超前布设的合理性及监测效果,节约生产成本,为建立有序高效的煤巷掘进工作面声发射监测技术体系提供支撑及指导。     

微震监测系统传感器安装技术及应用

针对埋入式和外挂式微震传感器安装方式存在的问题,根据义忠煤矿微震监测系统建立的目标,对现有ESG微震传感器安装技术进行了改进和试验。结果表明:该装置既能保证传感器与煤岩体的充分耦合,又能支撑钻孔、保护传感器,方便快捷地对传感器进行安装固定和回收利用。     

煤巷掘进工作面声发射监测传感器超前布设工艺研究

为实现对煤巷掘进工作面掘进过程声发射监测信号的有效采集，确保监测效果真实可靠，对煤巷掘进过程声发射监测传感器超前布设工艺进行了研究。在掘进工作面本煤层顺层钻孔与底板巷穿层钻孔安装传感器，考察监测工艺可行性以及监测信号的有效性与真实性。研究结果表明：可伸缩式弹性倒爪机构可实现传感器在顺层与穿层钻孔内的有效安装，但基于工程现实客观条件，底板巷穿层钻孔安装传感器更具可行性；同时通过该传感器所采集的监测信号更接近煤岩体内产生的真实信号，从而确立了煤巷掘进工作面声发射监测传感器宜采用底板巷穿层钻孔布设的安装工艺，该工艺可有效提升监测信号真实性与可靠性，并进一步完善了煤巷掘进工作面声发射监测技术体系。     

岩体发射器在铜绿山矿底柱回采的应用与研究

针对铜绿山矿为了回采底柱矿体以解决无矿可采的问题,根据底柱工程的地质条件,选择间隔条柱式进路充填法进行底柱回采,并采用岩体声发射监测仪监测底柱回采过程中岩体的声发射信号,以确保底柱安全高效回采。声发射监测结果表明,底柱回采前后岩音监测无明显变化,基本无大事件发生,该采矿方法可满足现场生产需要。     

基于声发射与微震技术的新型岩体稳定性监测系统及应用

岩体在受力破坏过程中,会产生声发射与微震现象。通过监测获取岩体声发射与微震信号,并对其特征进行分析,可以判断岩体的稳定状况。本文介绍了新开发的岩体声发射监测系统的组成、功能以及现场应用情况,并结合现场监测数据,对岩体破坏过程中声发射与微震信号特征和事件频度变化特征进行了分析和探讨。     

无线岩体声发射信号监测系统设计

岩体声发射监测是矿山岩体灾害监测预警的重要手段,目前国内在矿山岩体声发射监测方面都开发出了相应的监控系统产品,但大都采用有线的方式。为使研究设计中减少系统现场安装和维护的工作量,避免监控盲区,设计了一种无线的岩体声发射监测系统,即系统由多个平行的检测通道构成,能实时采集和显示声发射波形信号,准确分析、研究监测部位岩体形状,提高预警的准确性,有广阔的应用前景。     

基于AE传播规律监测急倾煤层掘进期动力现象

为了考察急倾斜煤层巷道掘进过程中动力现象的声发射监测效果,对声发射在煤岩体内的传播规律进行了理论分析,使用AEF-2型便携式声发射仪对东林煤矿井下煤层内的声发射传播规律进行了现场试验,得出了声发射信号的振幅随传播距离的增大呈指数衰减关系,且衰减系数约为0.314 1.据声发射传播规律巷道掘进过程中的动力现象进行了跟踪监测,监测结果表明:当实际监测的振幅衰减系数与回归分析得出的衰减系数差距较大时,AE监测到的振幅衰减曲线上会出现异常点;当监测曲线出现异常点时,即为发生动力现象的位置大多集中在掘进面再向前掘进4～6m.利用声发射传播规律对动力现象进行监测,可实现动力灾害的超前预测.     

某镁矿山爆破岩体声发射信号特征分析

为预测、预防岩体失稳,对某镁矿山岩体进行了为期13 d声发射监测,将采集到声发射信号结合监测过程中岩体出现冒顶和片帮现象,分析岩体破坏失稳各个阶段声发射信号特征;将岩体声发射率与试验室岩石单轴压缩破坏声发射率进行对比分析,研究二者的异同。研究表明,岩体处于受力初始阶段,声发射事件较少,观测场所是安全的;如果在一定周期内接收到连续的声发射信号且声发射事件明显增加,岩体破坏已经进入发展阶段,此时采场处于不稳定状态,应该加强现场的安全措施;如果一定观测周期接收连续的声发射事件,但事件数并不多,岩体破坏由活动期转入失稳前的稳定期,应该停止一切作业活动。结果对于岩体稳定性控制具有指导作用。     

新庄孜矿微震监测系统的传感器安装技术探讨

结合新庄孜矿井下监测区域巷道的实际情况,利用从加拿大ESG公司引进技术水平先进的矿山微震监测系统MMS(Microseismic Monitoring System),对在煤岩体钻孔内使用锚杆树脂或水泥浆固定传感器的技术进行了试验和改进。结果表明:该技术能够保证传感器和煤岩壁充分地紧密耦合,使传感器不易从孔内脱落而影响监测效果,并且该法操作简单、造价低廉、灵活性强。     

用AE时序参数特征预测岩体失稳的研究

对室内岩体失稳过程的声发射参数时序分布进行分析,提出岩体失稳过程与声发射事件参数时序分布特征之间的相关规律。现场监测结果表明岩体破裂变形过程中的声发射信号是随机的,非周期性的,随着地质环境等改变而改变;岩体声发射事件主频时序参数突变,由小突然增大,或是在连续增加时突然减少,都是临近破坏的征兆,AE参数时序特征可作为预测、预报岩体破裂失稳的依据。     

声发射及CT在煤岩体裂纹扩展实验中的应用进展

声发射技术和CT扫描技术是监测煤岩体裂纹扩展的重要手段。概述了声发射及CT扫描实验在煤岩体领域的发展历程和应用现状。结合声发射技术与CT扫描实验的优点,提出声发射与CT相结合进行煤岩体实验的研究方向,以便于有效结合煤岩体内部裂纹变化情况进行煤岩体裂纹扩展机理的研究,为进一步研究煤矿冲击地压的发生机理提供理论依据。     

帷幕注浆堵水技术在蔡园煤矿的应用

为了确保蔡园煤矿副井井筒的安全施工,有效治理井壁涌水喷砂现象,施工中采用帷幕注浆工艺和冻结管射孔注浆技术,通过钻地质探孔和注浆孔,向孔内压注水泥(或水泥一水玻璃等)浆液,浆液挤出开挖断面及其周围一定范围内的岩缝中的水,保证围岩的裂隙被具有一定强度的混合浆体充填密实,并与岩体固结成一体。通过实时监测注浆期间的井壁各水平、各方位、各应变计的瞬时应变值,得到并监测其应变值的变化曲线及其分时走势。介绍帷幕注浆堵水技术原理和在蔡园煤矿副井施工中的应用情况,该项技术安全可靠,效果良好,具有很好的推广价值。     

岩体破裂变形过程中AE时序特征研究

对室内岩石声发射试验的事件率与应力关系曲线、事件时序分布进行了分析,研究了岩体破裂变形过程与声发射事件时序分布特征之间的相关规律。现场监测结果表明,岩体破裂变形过程中的声发射信号是随机的,非周期性的,随着地质环境等改变而改变;岩体声发射事件主频时序参数突变,由小突然增大,或是在连续增加时突然减少,都是临近破坏的征兆,可作为预测、预报岩体破裂失稳的依据。     

煤岩破裂声发射实验研究及R／S统计分析

对受载煤体破裂过程中的声发射（ＡＥ）信号进行了测定和分析．研究结果表明,受载煤岩体的变形破裂及声发射信号并不连续,而是阵发性的．声发射信号符合赫斯特（ＲＳ）统计规律．在受载煤岩体的破裂过程中,声发射信号基本呈现逐渐增强趋势,这对于预测预报煤岩灾害动力现象有重要的意义．     

回采工作面过地质构造带超前注浆加固技术研究

8100回采工作面前方开采时遇X1陷落柱,采用超前注浆加固陷落柱及边界两侧的煤岩体,并详细对注浆加固参数进行设计。现场应用表明,通过注浆加固面,在推进过陷落柱时煤、岩体稳定,未发生顶板冒落、煤壁片帮等问题,确保了工作面生产安全。     

深部应力型突出灾害的声发射监测工艺及预警试验研究

为研究深部应力型突出灾害的声发射预警方法,采用底抽巷穿层布设传感器的新工艺,开展了深部矿井掘进面动力灾害的声发射监测工艺探索及预警试验。结果表明,穿层传感器适宜布置在底板中,且与煤层的距离宜控制在1~2 m,试验煤层传感器的有效监测距离为40 m。当掘进面处于高地应力区域时,声发射参数出现脉冲式增大;掘进面处于一般应力区域时,声发射参数处于较低水平。声发射参数与钻屑量的对比分析表明,声发射参数与钻屑量变化具有一致性,且超前于钻屑量指标。在传感器穿层布设新监测工艺条件下,声发射参数的变化可以反映工作面的煤岩瓦斯动力灾害地应力致因的变化。     

深部应力型突出灾害的声发射监测工艺及预警试验研究北大核心

为研究深部应力型突出灾害的声发射预警方法,采用底抽巷穿层布设传感器的新工艺,开展了深部矿井掘进面动力灾害的声发射监测工艺探索及预警试验。结果表明,穿层传感器适宜布置在底板中,且与煤层的距离宜控制在1~2 m,试验煤层传感器的有效监测距离为40 m。当掘进面处于高地应力区域时,声发射参数出现脉冲式增大;掘进面处于一般应力区域时,声发射参数处于较低水平。声发射参数与钻屑量的对比分析表明,声发射参数与钻屑量变化具有一致性,且超前于钻屑量指标。在传感器穿层布设新监测工艺条件下,声发射参数的变化可以反映工作面的煤岩瓦斯动力灾害地应力致因的变化。     

玉溪煤矿1301运输巷煤与瓦斯突出演化分析及监测技术试验

为对玉溪煤矿1301运输巷掘进过程中煤与瓦斯突出事故进行有效预测,结合巷道地质及瓦斯赋存情况,提出采用声发射瓦斯监测技术,通过数值模拟方法确定了掘进工作面声发射信号监测的主要区域为掘进工作面前方0~10 m,并通过试验确定了声发射强度的预警系数,现场应用结果表明:声发射监测监控期间,掘进工作面出现9次煤与瓦斯突出事故,声发射监测系统均有较好的响应。