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。     

冲击地压实时监测预警技术及其应用

为了加强对强冲击危险工作面冲击地压的监测,根据覆岩运动理论提出了钻屑当量与煤体相对应力之间的关系,研制了属于中后期预警和局部预警的冲击地压在线实时监测系统。通过现场应用,结果表明:该系统能够动态监测不同孔深的煤体应力变化,能有效地对现场冲击危险状况进行实时在线监测和预警,使强冲击危险工作面及时采取防范措施和局部解危措施。实践证实冲击地压在线监测预警技术有助于强冲击危险工作面的安全开采。     

复合厚煤层巷道掘进冲击地压机制及监测预警技术

针对我国西部矿区复合厚煤层工作面掘进期间煤粒弹射现象频繁、震动持续时间长、冲击破坏范围集中在掘进工作面附近的特点,以新疆硫磺沟煤矿复合厚煤层巷道掘进为工程背景,采用现场调研、理论分析和现场监测等方法,对复合厚煤层掘进工作面煤粒弹射和冲击地压发生机制及监测预警技术进行了研究。复合厚煤层掘进工作面频繁发生煤粒弹射和冲击地压的主要原因是巷道开挖后围岩中软煤部分会快速卸荷破坏产生煤粒弹射现象,软煤破坏后导致硬煤局部产生剪应力集中,当应力集中程度超过硬煤极限强度时,硬煤发生剪切失稳破坏,进而诱发掘进工作面冲击地压。现场监测结果表明,复合厚煤层掘进工作面冲击前后煤体应力及锚杆索压力监测无明显征兆,地音监测能够捕捉到冲击地压信息,但复合厚煤层工作面掘进期间频繁煤粒弹射产生的众多小能量震动事件严重影响了地音监测预警结果的准确性。据此提出了基于"地音大事件"概念的监测预警方法,即只监测对掘进工作面冲击地压有明显影响的大能量地音事件,这些地音事件具有的明显特征为发生的总频次相对较低,但总能量较高,根据统计分析,将(4-5)04胶带巷掘进工作面能量大于1 000 mV的地音称之为地音大事件。通过与原预警方法...     

冲击地压实时监测预警技术及发展趋势

通过分析国内外冲击地压监测预警理论、技术和装备现状以及我国煤矿在冲击地压预警领域存在的问题,提出了提高冲击地压监测预警水平的关键途径,即正确确定冲击地压类型、判定冲击危险区域和确定相应的监测预警方法及关键指标.介绍了冲击地压发生"时间-空间-强度"实时在线监测预警系统的技术架构,以及以"高精度微地震监测和冲击地压(应力...     

冲击地压监测预警及其治理技术

监测与预警是冲击地压防治工作的重要组成部分,其对及时采取区域性防范措施和局部解危措施,避免冲击地压事故发生等具有十分重要的意义。本文总结了我国冲击地压矿井主要的监测预警技术,以及冲击地压的治理技术。     

KJ615掘进工作面冲击地压无线监测实时预警系统应用与分析

滕东煤矿借助北京科技大学研发的KJ615掘进工作面冲击地压无线监测预警系统,加强对3下109掘进工作面围岩应力变化情况的监测,实现了对掘进工作面围岩应力分布特征的了解,提高了现场冲击地压预警的及时性和卸压解危的时效性,促进了矿井的防冲安全。     

煤矿静载型冲击地压地音监测预警技术

针对静载型冲击地压的地音监测预警问题,从实验室煤岩体试件全应力-应变曲线与声发射频次关系出发,分析了试件在原生裂缝闭合阶段、线弹性阶段、弹塑性变形阶段及应变软化阶段的声发射响应特征,阐释了煤矿静载型冲击地压地音监测预警原理,介绍了基于地音监测指标能量变化率P_E、频次变化率P_N的煤矿静载型冲击地压地音监测预警技术,建立了煤矿静载型冲击危险等级地音监测预警模型,探讨了该技术在煤矿现场应用的主要影响因素,设计了地音传感器井下合理的安装方式。以某矿205工作面运输巷掘进期间地音监测预警为例,分别以小时及工作班为基础单位,构建以地音事件频次偏差、能量偏差及持续时长为指标的静载型冲击地压危险等级地音监测预警模型。结果表明:(1)冲击煤岩体在原生裂缝闭合阶段和线弹性阶段产生少量地音事件,在进入弹塑性变形阶段到极限承载能力间会释放大量的地音事件,这一显著特征是静载型冲击地压的地音监测预警的理论依据;(2)采用巷道帮部注浆、全长锚固、隔音棉填充等辅助手段可有效降低本底噪声,提高信噪比;(3)区分生产班与检修班数据、建立施工信息共享机制可加强人工剔除生产干扰;(...     

掘进工作面冲击地压监测预警技术的探索与应用

在掘进工作面采用钻屑法、应力在线以及微震系统监测工作面压力显现及采动影响,通过设计选择合理的参数和布局,能够有效地监测到动压显现,为及时采取卸压措施提供了技术保障,为冲击地压监测工作积累了宝贵的经验。     

坚硬顶板工作面冲击地压监测预警技术

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分析,确定冲击地压预警指标b、η、M_m、A(b)的值分别为0.58、1.52、2.32、7.85,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分别为154、131、136 mV,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。     

冲击地压微震能量监测预警技术研究与探讨

为了研究埋藏较深的煤炭资源开采期间所面临的冲击地压显现难题,对典型的4种冲击地压从动静载叠加诱发冲击机理的角度进行了分析,并指出不同诱因的冲击地压的监测预警均可从能量的角度入手,防止因弹性应变能积聚过高而诱发冲击显现.通过对比传统监测与预警分析和优化后监测与预警分析关于微震能量分布演化规律情况,指明优化后监测与预警分析...     

冲击地压监测系统在确定超前支承压力影响范围的应用

矿井进入深部开采后,超前支承压力影响范围不同于浅部。为了研究深部工作面超前支承压力影响范围,利用冲击地压监测系统对工作面内应力状态进行监测,根据工作面回采过程中所监测到的数据变化分析,得到深部工作面超前支承压力影响范围。     

乌东煤矿冲击地压监测预警平台搭建与应用

为应对乌东煤矿越来越严峻的冲击地压预警与防治形势,提高冲击地压灾害预警准确性,保障煤矿安全高效生产,运用大数据分析方法和云计算技术,结合该煤矿特殊地质条件和复杂开采手段,搭建了集成微震、地音、矿山压力等多种监测手段的冲击地压预警平台,从“时间—空间—强度”三个维度建立多系统多参量监测预警指标体系,构建冲击地压危险综合预警模型。该平台实现了对监测矿井冲击危险的“全天候”、“全方位”的实时动态感知,主要功能包括:能够实时采集各监测系统的数据并完成前兆信息特征提取;展示各单系统预警指标及其临界值,并实现单系统单一指标预警到多系统融合预警的转变;可一键生成报表,实时查看设备状态,节省大量人力、物力。该平台已在乌东煤矿应用,实现矿井的分区分级预警,有效提高了冲击地压监测预警的准确性和可靠性,指导现场冲击地压防治工作,辅助科学决策。     

突出煤层掘进巷道冲击地压防治技术

为了在垂深1 100 m、具有严重煤与瓦斯突出和冲击地压危险的煤层进行安全快速掘进,消除冲击地压和煤与瓦斯突出危险,应用巷道钻孔松动爆破卸压技术.通过对冲击地压发生机理和钻孔松动爆破卸压理论分析,研究了深井煤层卸压原理,确定了巷道钻孔松动爆破卸压技术参数和施工工艺.试验结果表明:利用瓦斯抽排巷道对掘进煤层进行打钻和松动爆破,在一定范围使突出煤层卸压、排放瓦斯,可使原始高地应力场发生改变,并沿巷道掘进方向向前方煤体和巷道两帮深部转移,同时提高煤层透气性,使高压瓦斯加速排放,减少了突出势能,有效防治煤与瓦斯突出和冲击地压.     

冲击地压靶向精准监测预警和防控实践研究

针对永陇公司崔木煤矿防冲工程的系统性、监测预警的准确性、方案措施的针对性不足等问题,利用应力场、能量场、震动场等时空融合监测方法,建立符合崔木煤矿地质与生产技术条件的冲击危险动态监测预警、防控和检验一体化的防冲体系,并在构造复杂、有较大冲击风险的22311工作面进行工程实践。结果表明：多场耦合监测技术能够为崔木煤矿冲击地压危险区域识别、预警和解危措施实施提供有效依据。通过定量识别冲击危险状态及其等级,在空间域上靶向定位危险区域,并在预警区域开展卸压、解危措施,成功解除了22311工作面的冲击地压隐患,减少了监测与治理的盲目性,保证了工作面安全高效开采。研究成果对冲击地压防控技术的发展及指导现场安全生产具有重要的现实意义。     

深井厚煤层冲击地压综合预警技术研究

针对大采深厚煤层条件下冲击地压的监测预报难题,以千秋煤矿为例,提出了基于电磁辐射和微震的冲击地压综合监测预警方案,并对冲击事件前微震反常的原因进行了初步探讨。发现冲击地压发生前电磁强度基本呈逐渐上升趋势;微震频次和日总能量在冲击发生前逐渐减小,在冲击发生时频次和日总能量达到峰值;认为冲击事件前微震反常现象是煤岩体应力转移和塑性变形所致。综合利用电磁辐射和微震的这种特征规律可显著提高大采深厚煤层矿井的冲击地压预警准确率。     

微震分析软件在冲击地压监测预警中的应用

华亭煤矿受地质条件和开采条件等众多因素的影响,近年来多次发生冲击地压灾害事故。为了对冲击地压发生规律进行专题探究,进而寻求监测预警的解决对策,开展了矿山微震分析软件在冲击地压监测预警中的应用。结合防治经验,建立了以微震监测为主,声发射监测、钻屑检测为辅的监测预警体系,论述了"MapRAS 3.0分析预测系统"中筛选优化出来的震动频次、震动能量、活动率偏差指数、岩体破裂速率指数、顶底板损伤深度指数的含义及其分析方法。并以250107-1工作面回风顺槽发生冲击地压显现为例,结合250106-1掘进工作面微震监测数据,开展了具体的案例分析应用,最后总结了监测指标的应用方法和注意事项。实践结果表明,该方法可以在冲击地压监测预警中提供科学、可靠的指导依据,确保冲击地压预警发布的准确性。     

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。     

湖下深井掘进工作面冲击地压防治技术

山东省岱庄生建煤矿湖西矿井井深-800m,煤层为3上煤层,根据煤科总院北京开采所岩石力学实验室鉴定,3上煤层及3上煤层顶板具有弱冲击倾向性,为确保湖下深井31105掘进工作面安全掘进,对31105掘进工作面进行冲压防治。     

深井沿空掘巷后部冲击地压监测预警工程实践

本文通过掘进巷道应力监测系统及矿井微地震监测系统在现场综合应用,对深埋沿空巷道后部200m范围应力集中、大能量事件等情况准确进行了监测预警,并采用钻屑法进行验证,及时采取大直径钻孔卸压措施,有效降低了巷道应力集中程度,避免了潜在冲击危险,保证了掘进工作面安全生产。研究结果对类似条件矿井掘进工作面冲击地压防治具有参考意义。     

我国煤矿冲击地压监测预警技术的现状与展望

总结分析了我国冲击地压监测预警的主要方法和技术特点,提出了冲击地压矿井的4种主要监测预警模式,指出了目前我国冲击地压矿井的监测预警模式在监测理论、方案设计、监测目标、设备搭配等方面存在的问题,提出了我国冲击地压监测预警技术的发展趋势:预警模式设计分源、空间层次化;监测点布置信息动态反馈调整;监测设计实施精细化、精度化;预警结果综合权重分析。