矿区煤岩动力灾害内在关联性分析

通过鹤岗矿区南山煤矿生产面利用电磁辐射技术对煤岩动力灾害进行预测、预报,分析煤与瓦斯突出与冲击地压的内在关联并现场验证,为煤岩动力灾害的防治提供理论依据及预报方法.     

电磁辐射监测仪在1321工作面中的应用

工作面具有冲击地压倾向性,借助电磁辐射仪,可以准确预报采煤工作面初次来压和周期来压,可以对煤层的冲击地压倾向性进行预测.     

煤岩瓦斯动力灾害分类的探讨及鉴别方法

为解决兼具煤与瓦斯突出和冲击地压2种特征的非典型煤岩动力灾害的定性和治理难题,根据灾害发生过程中能量来源和力学作用机制的不同,对煤岩瓦斯灾害的分类进行了梳理和探讨,并提出了区分非典型动力灾害的实验方法,为灾害的定性及预防治理提供理论和现实指导。     

深部矿井煤岩瓦斯复合动力灾害研究现状与展望

简要介绍了国内外学者在矿井煤岩瓦斯复合动力灾害方面的研究成果和主要观点,归纳总结了煤岩瓦斯复合动力灾害的致灾机理、孕育条件、预测预报等,并在此基础上对我国深部矿井煤岩瓦斯复合动力灾害防控方面亟待解决问题进行了展望。     

电磁辐射监测仪(KBD5)在矿井实际工作中的应用

该文较详细的介绍了电磁辐射预测煤岩动力灾害机理,并针对KBD5矿用本安型煤与瓦斯突出(冲击矿压)电磁辐射监测仪的工作原理、功能特点和测试方式做了具体的总结,及在208队(西三3#层右六巷及切上)的应用时所解决的实际问题。     

煤岩电磁辐射技术研究及其应用

电磁辐射是煤岩体受到采动影响后应力重新分布或变形破裂趋向新的平衡的结果。综述煤岩的电磁辐射技术的研究及其应用,包括煤岩受载产生的电磁辐射与应力和变形破裂程度的关系、电磁辐射的原理等研究,以及电磁辐射技术在煤岩冲击地压灾害预测方面的研究和应用。     

开滦矿区煤岩动力灾害的构造应力环境

运用空心包体地应力测量方法进行了开滦矿区地应力测试,系统分析了开滦矿区地应力场的类型、作用特征及其与区域构造的关系,在此基础上分析了开滦矿区煤与瓦斯突出、冲击地压和底板突水等煤岩动力灾害与矿区地应力场之间的内在关系。研究表明开滦矿区地应力场属于大地动力场,地应力以水平构造应力为主导,且属于高应力区。矿区地应力场的量值和方位受开平向斜的控制,开平向斜轴部区域应力值最高,随着远离轴部,应力值逐渐降低;最大主应力方位与开平向斜轴部走向近似垂直。构造应力场对开滦矿区煤体结构、瓦斯参数、煤体渗透特性等具有控制作用,开滦矿区煤与瓦斯突出和冲击地压发生在地应力值最高的开平向斜轴部区域,底板突水发生在地应力最低的开平向斜翼部区域。开滦矿区煤岩动力灾害具有统一的构造应力环境。     

煤岩电磁辐射效应及其在煤与瓦斯突出预测中的应用

实验研究了单轴应力不同受载方式下的煤岩变形破坏电磁辐射效应规律，探讨了电磁辐射法预测煤与瓦斯突出原理，并将电磁辐射技术应用于煤与瓦斯突出预测。结果表明，电磁辐射法可应用于煤与瓦斯突出预测，预测精度较高，方法简便，大大降低劳动强度和生产成本，真正实现了非接触式空间预测；非接触连续动态空间预测是未来煤与瓦斯突出预测理论的发展趋势。     

煤岩破裂电磁辐射预测临界值的选取及应用

本文阐述了非接触电磁辐射法预测煤与瓦斯突出、岩爆、冲击地压等动力灾害现象的基本原理 ,系统地分析了电磁辐射预测指标临界值的影响因素 ;研究了临界值确定的具体方法。煤与瓦斯突出电磁辐射方法预测的实际应用效果表明 ,该方法是有效可行的     

电磁辐射实时监测煤与瓦斯突出在煤矿的应用

煤岩动力灾害过程中会产生电磁辐射,利用电磁辐射监测煤与瓦斯突出是一种新兴的技术方法.用KBD7煤岩动力灾害电磁辐射监测仪在淮南矿区对煤与瓦斯突出进行了实时监测,实现了对煤与瓦斯突出的实时监测预报.     

矿井煤岩动力灾害电磁辐射预警技术

利用煤岩破坏力电耦合模型、煤与瓦斯突出和冲击矿压发生的不同特点及现场测试的大量数据,得到了两种灾害的电磁辐射预警临界值系数和动态变化趋势系数的确定方法.研究表明:煤岩动力灾害电磁辐射预警可以采用脉冲数和强度两个指标同静态临界值和动态趋势相结合的方法进行预警,电磁辐射可以将动力灾害危险分为无危险、弱危险和强危险的3级预警方案,对不同的预警级别可以采用对应的防治措施.     

移动式煤岩电磁辐射监测系统

针对煤岩动力灾害监测过程中电磁辐射信号具有很宽频带的特点,现有电磁辐射监测系统不能对电磁辐射信号连续波形采集与存储、造成监测信号部分信息丢失、可能漏检灾害前兆特征等问题,研制了移动式煤岩电磁辐射监测系统。系统采用32位高性能ARM处理器,能够对井下电磁辐射信号进行连续波形采集与存储;能够同步监测8路电磁辐射信号;采用RS458和CAN总线通信方式,对其他安全监测监控系统具有较好的兼容性。实验室与现场测试表明：系统工作稳定、可靠,能够对井下宽频电磁辐射信号进行连续波形采集与储存,在煤岩动力灾害预测预警中具有广泛的应用前景。     

电磁辐射在煤巷锚杆支护监测中的应用

煤巷锚杆支护由于其隐蔽性,围岩的破坏失稳没有明显的预兆,一旦发生冒顶,危害性较大。因此对工程质量的可靠性要求较高。但锚杆支护工程质量的监测技术一直没有得到很好的解决。从锚杆的支护理论及破坏失效入手,导出了煤岩变形破裂与电磁辐射的耦合规律,得到了煤巷锚杆支护监测的一种新方法。     

煤矿深部开采煤岩动力灾害多尺度分源防控理论与技术架构

煤矿进入深部开采后,煤岩体物性、应力、瓦斯等因素发生显著改变,开采覆岩扰动范围及动静载荷显著增大,矿井群联动致灾效应与大型地质体控制效应显现,冲击地压、煤与瓦斯突出灾害并存甚至相互转化,煤矿深部开采煤岩动力灾害防控已成为当前亟待解决的问题。针对我国煤矿深部煤岩动力灾害孕灾条件复杂且尚不清楚,相互转化机制不清,快速探测手段、科学有效的防控技术与装备缺乏的现状,凝练了深部开采煤岩动力灾害防控的关键科学技术问题,提出了多尺度分源防控深部煤岩动力灾害的思想,确定了深部开采煤岩动力灾害防控技术的攻关方向,构建了煤矿深部开采煤岩动力灾害多尺度分源防控理论与技术架构,最终将形成我国煤矿深部开采煤岩动力灾害多尺度分源防控理论与技术体系,为我国煤矿深部开采冲击地压、煤与瓦斯突出和复合煤岩动力灾害有效防控提供理论支撑和技术途径。     

冲击矿压预测的电磁辐射技术及应用

试验研究表明，煤岩在冲击破裂过程中，裂缝的形成和颗粒的摩擦会产生电磁辐射；煤岩体所受的应力越高、变形破裂越强烈，电磁辐射信号越强；现场观测的微震和冲击矿压发生前，电磁辐射也有较大幅度的增加．为此，提出了非接触式电磁辐射预测冲击矿压危险的临界指标和偏差技术．     

利用井上下电磁辐射确定煤岩动力灾害的钻屑量预警值

预测井下煤岩动力灾害的钻屑量预警值由于受现场条件、人的主观判断等因素影响,准确性较差,根据钻屑量与电磁辐射幅值均可以表征应力集中程度这一原理,收集平顶山天安煤业股份有限公司八矿戊9.10-12160工作面电磁辐射和钻屑量监测数据,利用曲线拟合找出二者的对应关系,同时在实验室测出该工作面煤岩样发生破坏前电磁辐射幅值一般在60 mV左右波动,最大值达到100 mV,依此计算出井下钻屑量的预警值为3.09 kg/m,最大值为5.462 kg/m,通过现场验证具有较高的准确性,证明该方法可以作为井下钻屑量预警值的确定方法。     

煤与瓦斯突出电磁辐射预警技术及应用

针对目前煤与瓦斯突出危险预警在预警实时性、准确性和便捷性方面的需求,分析了煤岩破坏电磁辐射特征、规律及煤与瓦斯突出过程电磁辐射、常规预警指标变化规律及其相关性,开发了煤与瓦斯突出电磁辐射预警装备及软件,建立了煤与瓦斯突出电磁辐射预警准则,实现了煤与瓦斯突出演化过程电磁辐射的自动分析及预警。研究结果表明:电磁辐射指标与常规预警指标具有较高的正相关性,可以反映煤与瓦斯突出危险性,现场煤与瓦斯突出预警应用结果表明,电磁辐射预警技术具有较高的准确性,可以超前13 m或提前2天预警到突出危险。     

不同尺度电磁辐射时间序列的混沌特征初步分析

基于混沌理论,研究了不同尺度煤岩电磁辐射时间序列的混沌特征.研究结果表明:小尺度煤岩电磁辐射脉冲数序列和现场煤岩电磁辐射时间序列的关联维数均收敛于稳定的饱和值,具有混沌特性;有冲击危险时,电磁辐射时序的饱和关联维D₂数值较大,变化剧烈;无冲击危险时,电磁辐射时序的饱和关联维数D₂数值较小,变化平缓.电磁辐射时序饱和关联维数的变化,可用于监测预报煤岩动力灾害.     

厚硬火成岩下突出煤层动力灾害致因研究

针对海孜煤矿主采煤层顶板上部厚层坚硬火成岩造成的突水、瓦斯突出、冲击地压和地表沉陷等煤岩动力灾害,采用煤样SEM（扫描电镜）分析、组分和反射率测定等方法,研究了厚硬火成岩下突出煤层物性参数特征,采用板应力拱平衡理论研究了采动离层裂隙发育规律,采用梁结构破断弹性理论研究了厚硬火成岩对冲击地压和突水的影响,以揭示厚硬火成岩下突出煤层动力灾害的致因。研究结果表明,巨厚火成岩的热演化和圈闭作用,导致下伏各煤层孔隙发育,吸附瓦斯能力增强,各煤层突出危险性增加;厚硬火成岩为矿井主关键层,受采动影响能长期保持不断裂,其下伏煤岩层的裂隙与离层能长期不闭合,能为卸压瓦斯抽采创造条件;但随着煤层的持续和大面积开采,厚硬火成岩突然破断滑落,破断过程中释放出大量能量并向周围传播,容易引起冲击地压、矿井水灾、瓦斯突出及地表沉陷等复合型动力灾害。