煤矿冲击地压灾害发生机理及监测预报研究

冲击地压是煤矿开采面临的技术难题,基于煤矿安全生产的现实需求,有必要对冲击地压发生机理及监测预警方法进行深入的研究。论述了国内外煤矿冲击地压灾害的发生机理理论及监测预报的研究现状及其进展的展望,回顾并总结了国内外近些年来在冲击地压监测预报领域所取得的主要成果,包括具体的技术、装备及方法,并对冲击地压监测预报领域可预期的进展及前景进行了展望分析。     

KBD5电磁辐射监测仪在徐矿集团的应用

针对目前徐矿集团徐州本部冲击地压危险越来越大的问题,采用KBD5电磁辐射监测仪进行冲击地压监测,监测准确率高,移动方便,节省监测时间,提高了冲击地压预测预报能力。     

深部特殊冲击地压发生原因及防治对策

该文系统分析了深部4196西面2次特殊冲击地压的发生原因,研究了冲击地压预测预报及治理措施。应用电磁辐射、钻屑法监测及煤层超前高压注水技术,提出了扩大监测范围以及水压突然升高进行冲击危险预测预报,在同类冲击地压矿井中具有较强的实际指导意义。     

坚硬顶板工作面冲击地压远近场联合监测预警技术

针对坚硬顶板和高应力的开采条件,提出了冲击地压远近场联合监测预警技术,采用ARAMISM/E微震监测系统进行远场监测,对工作面开采过程中微震事件的时空演化规律进行了分析,确定冲击地压预警指标值,建立联合指标对冲击地压进行预报。采用电磁辐射和煤体应力进行近场监测,确定工作面和两回采巷道电磁辐射强度预报值,结合煤体应力等值线的变化,对冲击危险性进行评价。应用实例表明采用冲击地压远近场联合监测预警技术后,成功预测了数次冲击地压,取得了较好的预测效果。     

冲击地压应力监测预报系统的研制与应用

为了较好地预测冲击地压,实现冲击地压发展、发生过程的动态监测,针对冲击地压发展、发生过程中应力脉冲信号幅值的变化情况,研制了冲击地压信号监测记录分机,并开发了相应的预测预报软件.监测记录分机配4组传感装置,可同时记录来自4个不同方位的应力信号,利用红外通讯适配器将记录的应力信号传输给软件分析系统来预测冲击地压.工程实践表明,预测预报系统能较好地对冲击地压的发展、发生过程进行跟踪和预测,具有较高的工程应用价值.     

冲击地压应力监测预报系统的研制与应用

为了较好地预测冲击地压,实现冲击地压发展、发生过程的动态监测,针对冲击地压发展、发生过程中应力脉冲信号幅值的变化情况,研制了冲击地压信号监测记录分机,并开发了相应的预测预报软件.监测记录分机配4组传感装置,可同时记录来自4个不同方位的应力信号,利用红外通讯适配器将记录的应力信号传输给软件分析系统来预测冲击地压.工程实践表明,预测预报系统能较好地对冲击地压的发展、发生过程进行跟踪和预测,具有较高的工程应用价值.     

掘进面冲击地压实时无线监测预警技术

通过分析掘进面冲击地压危险区域分布特征,提出了以钻孔应力测量代替钻屑量作为掘进面冲击地压监测预警指标;对KJ615掘进面冲击地压实时监测预警系统进行了应用分析,结果表明系统能够实时监测掘进面围岩应力动态变化,实现冲击地压危险区及其危险程度实时连续监测预警;通过在矿山的现场应用试验,表明系统能够准确的预报冲击地压危险区及其危险程度,保障了高冲击地压危险掘进面的作业安全。     

掘进面冲击地压实时无线监测预警技术

通过分析掘进面冲击地压危险区域分布特征,提出了以钻孔应力测量代替钻屑量作为掘进面冲击地压监测预警指标;对KJ615掘进面冲击地压实时监测预警系统进行了应用分析,结果表明系统能够实时监测掘进面围岩应力动态变化,实现冲击地压危险区及其危险程度实时连续监测预警;通过在矿山的现场应用试验,表明系统能够准确的预报冲击地压危险区及其危险程度,保障了高冲击地压危险掘进面的作业安全。     

基于应力法的冲击地压预测系统的研发与应用

冲击地压发生前期,煤岩体深部弹性能量产生传递转移,同时产生间歇性的应力脉冲信号,针对应力脉冲信号的传递特性,利用新研制的冲击地压信号记录监测仪,实现了对应力脉冲信号的连续动态监测与自动分析,开发了冲击地压预测预报信息软件系统,有利于冲击地压的预测预报与防治。     

良庄煤矿分拉工作面冲击地压防治技术与实践

良庄煤矿3216、3217分拉工作面条件复杂、埋藏深、地应力集中、冲击地压问题突出。为保证工作面安全回采,良庄矿建立了冲击地压实时监测预警体系,运用应力在线监测系统将冲击地压分为"绿—黄—红"3个等级,可以较准确地预报冲击地压可能发生的地点和位置,并据此提出了治理措施,消除了冲击地压危险。     

孤岛型工作面冲击地压预测预报及防治对策

该文系统分析了深部6195面末采期间处于本面和6196工作面采空区以及断层形成的孤岛工作面,冲击地压危险预测预报应用了KJ550应力在线监测系统监测为主,煤粉检验为辅的预测预报技术,治理技术采取大直径钻孔提前卸压、重复卸压、煤层注水卸压等解危措施,有效地防治了皮带巷卸压困难条件下的冲击地压危险,在同类冲击地压矿井中具有较强的实际指导意义。     

瓦斯压力对煤与瓦斯突出冲击波传播的影响研究

为研究瓦斯压力对煤与瓦斯突出冲击波传播的影响,自主研制了一套突出煤—瓦斯两相流模拟实验系统,开展了不同瓦斯压力条件下的煤—瓦斯两相流运移规律模拟实验,实现了对突出过程巷道内突出煤—瓦斯两相流运移的可视化监测。实验结果表明:煤与瓦斯突出是一个从突出口开始迅速向煤体内部发展的动力过程,期间瓦斯压力存在多次上下波动;突出过程中巷道内的冲击波超压呈现正压相与负压相交替变化的局面,同时冲击波超压特征值随初始瓦斯压力的增大而呈对数函数递增趋势;冲击波超压在巷道中传播是一个不断衰减的过程,前期衰减较慢,后期衰减加快。     

关键层运动诱发矿震的微震探测初步研究

采用微地震定位监测技术对华丰煤矿关键层运动诱发矿震进行了研究.根据岩体在三维空间的破裂成像，得出：可以依据微震破裂事件的空间分布对关键层进行划分；开采6，4层煤均引起了主关键层砾岩的破裂，砾岩破裂位置的发展顺序在倾向上逐渐向实体煤扩展，在高度上先从下部开始；冲击地压显现地点不一定是矿震震源发生地点；统计观测的结果表明：部分砾岩断裂导致了矿震发生，大约50％的矿震是由于关键层的破裂引起的，只有个别矿震导致了冲击地压显现，说明了矿震与冲击地压的区别.展示了冲击地压产生原因的多样性及复杂性，提出了应根据不同的产生原因进行冲击地压防治的思路.     

冲击地压风险智能监控预警平台研究与应用

针对目前冲击地压灾害防控技术多以单物理量监控为主的研究现状，巴彦高勒煤矿结合“云技术”，将应力监测、微震监测、钻屑量监测等数据采用多参量耦合预警算法体系进行系统融合，建立了冲击地压风险综合智能监控预警平台，实现了原始数据与分析结果的云实时同步存储。应用结果表明：冲击地压风险综合智能监控预警平台可实现多参量数据自动采集、联合监控预警和分析，能够进行基于多参量的初次来压分析，极大提高了冲击地压的检测效率，减少了经济损失。     

瓦斯管道快速阻爆控制器的设计

低浓度瓦斯发电利国利民,但是存在很大的安全隐患,根据管道瓦斯爆炸的传播规律,设计相应的监测设备—监测火焰的紫外火焰传感器和监测冲击波传感器的压力传感器,同时设计信号综合控制器,成为快速监测、快速响应、可靠判断的整套监控设备,并通过管道模拟实验加以验证设计的合理性。     

地音监测技术及其在矿压监测中的应用研究

在总结我们的研究成果基础上，较全面地介绍了我国地音监测技术的研究现状及其在冲击地压预测预报、顶板动态监测方面的应用实践。研究与实践的结果表明，经过１０多年的研究和应用，我国地音监测技术获得了很大发展，地音监测技术在矿压中的应用已达到了实用阶段。     

基于RBF模糊神经网络模型的深厚冲积层立井冻结压力分析与预测

针对丁集矿井壁冻结压力进行不同监测水平的现场实测,发现冻结压力随时间和环境而变化,受层位深度、岩土含水率、冻结壁平均厚度和平均温度等因素的影响,具有明显的不确定性,以变异系数表征其不确定程度。在此基础上优化传统的RBF神经网络,把变异系数引入模糊中心值和权值学习策略中,建立深厚冲积层井壁冻结压力预测模型。该模型以层位深度、含水率、冻结壁平均厚度和平均温度为输入信息量,区分黏土层与钙质黏土层,采用两淮地区7只井筒33个监测水平的样本数据进行训练学习,最后通过口孜东矿井壁冻结压力预测分析进行模型验证。结果表明:现场实测值与预测值拟合度好,模型算法高效,精度合理,为两淮地区深厚冲积层立井冻结压力的分析与预测提供可靠依据。     

微震技术在深部矿山地压监测中的应用

针对红透山铜矿深部地压活动频繁现状,在红透山铜矿建立矿山微震监测系统,对深部地压活动规律进行连续实时监测。介绍了监测区域的选择及传感器的优化过程,并对微震信号的识别进行了系统分析。通过对监测数据分析发现：根据能量大小及波形差异可以很好地对微震事件和爆破事件进行区分;微震事件的定位结果能直观反映岩体内部裂隙的变化情况;微震事件频次呈上升趋势,显示地压活动逐渐增强。监测系统能够及时捕捉由地压活动引起的微震活动信息,并实现微震源定位,这对于开展矿山动力灾害的预测研究具有重要的现实意义。     

充分采动阶段覆岩多层空间结构支承压力研究

将采场上方直至地表的岩层视为采场上方的覆岩空间结构,基于微地震定位监测,圈定采场覆岩多层空间结构的范围,研究覆岩空间结构岩层运动发展规律,建立覆岩空间结构走向支承压力模型;利用力学方法,得到走向支承压力计算公式;利用上述计算方法,研究了新汶矿业集团华丰煤矿1410工作面走向超前支承压力分布规律,并与现场微地震监测结果进行了对比分析.研究表明：上述方法适用于深部采场岩层运动范围扩展后的充分采动阶段采场走向支承压力的估算和预测.     

电磁辐射监测技术在新安煤矿冲击矿压预测中的应用

随着开采深度增加,冲击矿压问题越来越突出。针对新安矿矿井动力灾害情况,引用电磁辐射监测技术及使用电磁辐射监测仪对重点区域进行监测,并对检测结果进行分析,进而为预测新安煤矿冲击地压危险性提供技术支持。