声发射预测冲击地压技术研究

根据声发射机理,利用岩石损伤学的原理,研究了声发射与冲击地压之间的内在联系,从而得出声发射技术用于预测冲击地压的可行性,并在冲击地压比较严重的老虎台煤矿进行了声发射技术试验。现场试验过程中,工作面发生的5次冲击地压均被声发射仪器监测到,证明了声发射技术可用于预测冲击地压。     

关于瓦斯隧道揭煤突出危险性预测方法的探讨

当隧道穿过煤系地层时,准确可靠地预测揭煤工作面的突出危险性,是大断面隧道实现安全揭穿煤层的关键环节。以贵州某公路瓦斯隧道揭6号和2号煤层突出危险性预测为例,采用瓦斯含量指标与突出预测指标相互验证的方法,有效杜绝了因客观地质条件或因垂直距离不足,导致瓦斯压力指标测定结果不可靠,进而当选择瓦斯压力作为突出预测指标之一时,突出预测结果出现误判的缺陷,同时对现行规范存在的问题进行了探讨。实践表明,在垂直距离5 m处测定煤层瓦斯压力,垂直距离偏小,对于无烟煤,综合指标(D、K值)不宜作为突出预测的主要指标。     

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.     

模糊综合评价法在冒顶危险性评价中的应用

冒顶是矿山生产中最常见的事故,做好矿井冒顶危险性评价工作对矿山安全生产具有重要的指导意义。目前矿井安全评价中的三步安全评价法、安全评价指数法、数量化理论都没有解决冒顶危险性评价项目与其所属的评价类目之间的模糊性问题。由此,提出了用模糊综合评价法来解决这一问题,为煤矿冒顶事故安全评价开辟了一条新途径。     

声发射监测煤矿动力灾害工艺技术研究

声发射监测工艺技术是能否准确监测煤矿动力灾害的关键技术。通过数值模拟和实验室实验的方法对波导器的直径和长度进行了优化,同时利用现场考察的方式对不同长度、直径波导器接收AE信号的效果进行了考察,确定波导器的直径为20 mm、长度应大于巷道破碎圈宽度。利用现场考察的方式对波导器的安装工艺进行了确定,波导器距离掘进工作面的距离应保持在6～25 m范围内;波导器迎向巷道掘进方向,安装仰角处于3～20°之间较为合理;波导器接收AE信号端位于破碎圈以外的原始应力区、波导器用软性材料穿套及传感器用弹性套筒保护等可以起到良好的阻噪作用。     

瓦斯含量法在隧道揭煤工作面突出危险性预测中的应用

隧道揭煤突出危险性预测是确保安全施工的关键环节。针对隧道大断面开挖环境，在垂距5 m处测定煤层瓦斯压力，测定结果准确性和可靠性均不高，由此提出了采用瓦斯含量进行揭煤工作面突出危险性预测，并依托华岩隧道揭煤进行了研究、分析及应用验证。结果表明，瓦斯含量可以用于隧道揭煤工作面突出危险性预测，可靠性稳定、准确性高，与采用瓦斯压力进行预测相比，瓦斯含量法节省了工作面突出预测工作的时间，为隧道施工工期提供了强有力保障。     

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。     

波导器声发射信号传播衰减理论及规律

根据波动动力学的相关理论，建立了一维波导器的弹性力学模型，得出了声发射波源信号与波导器接受端信号之间的关系.在此理论模型的基础上，设计了数值模拟及实验室方案，采用标准激振源法，考察了不同尺寸波导器中声发射响应情况，在此基础上统计分析得出了波导器尺寸、波导器与煤岩块接触程度及波导器弯曲程度对声发射信号的事件数、事件的影响.数值模拟结果与实验室结果相吻合，同时验证了理论模型的合理性.     

水力割缝在石门揭煤预抽煤层瓦斯区域防突措施中的应用"

通过在贵州某矿1114工作面回风石门揭煤施工瓦斯预抽钻孔过程中,对部分钻孔实施交叉式水力割缝增透措施,大大增加了煤层的透气性,提高了抽放效果,不但有效地降低了煤层瓦斯含量,而且缩短了石门揭煤时间,达到快速安全揭煤的目的。实践证明,在预抽时间相同的情况下,抽放效果提高1倍多;在抽放效果相同的情况下,预抽时间缩短了3/4。     

瓦斯含量法预测突出危险性的试验研究

介绍了瓦斯含量法预测突出危险性的基本原理和煤层瓦斯含量快速测定方法,研究了基于瓦斯含量法煤与瓦斯突出预测敏感性,探讨了突出预测临界初值。实现了煤层瓦斯含量直接快速测定,瓦斯含量测定时间一般不超过8h;瓦斯含量法预测突出具有良好的敏感性,技术上可行。