回采工作面应力分布的电磁辐射规律

电磁辐射强度和脉冲综合反映了煤体前方应力的集中程度和危险程度,因此可利用电磁辐射技术对回采工作面的应力分布和变化趋势进行测定.测定结果表明,工作面煤柱应力在倾向上分布平稳,在走向上有明显的高低应力区出现,不同位置的应力随时间变化趋势基本一致.煤柱内部应力变化反映了煤柱深部松弛区和应力集中区的分布规律,煤体深孔预裂预爆措施会导致煤体卸压带的范围扩大,煤体的应力集中区向深部转移.     

煤体应力状态电磁辐射测试研究

煤体应力状态的准确测试是工程实践中的一项重要工作,受栽煤体变形及破裂时能够产生电磁辐射,煤体中应力越高,变形破裂过程越强烈,电磁辐射信号越强,可以利用煤体变形及破裂时产生的电磁辐射信号间接确定煤体应力状态的变化特征．用电磁辐射法测试了煤体应力状态,并进行了工程实践验证．结果表明：电磁辐射信号的变化与煤体的应力状态的分布有较好的对应关系．电磁辐射技术可以确定煤体曼承压力的分布,是测试煤体应力状态的一种新方法．     

煤单轴破坏同步声电场响应规律试验研究

为研究煤岩破坏产生的声电信号时域特征及与应力间关系,进行了多种煤样的单轴压缩试验,采集了煤样受载破裂全程的声电信号,统计分析了2种信号的振铃计数和能量参数,研究了电磁辐射信号幅度与应力降之间的关系。结果表明:煤体受载破坏过程中会伴随明显的声发射和电磁辐射信号,电磁辐射相对较少较弱,声电信号的幅度、计数、能量在时域上有很好的一致性;煤岩加载破坏产生的电磁辐射与应力骤降现象有更好的对应性,电磁辐射信号幅度与应力降间呈显著的线性相关关系,更明显的应力下降现象对应产生更强的电磁辐射信号幅度。     

缓斜综放工作面初放顶板活动规律分析

据对宽沟煤矿E1122工作面初放起期间电磁辐射以及微震监测系统的监测结果,分析了工作面围岩破坏的空间范围,得出了岩层破裂程度发展由低位岩层向高位岩层逐渐减弱。初次来压期间,顶板活动加剧,并伴随着高能量事件的释放,当顶板发生断裂后,岩层活动趋于平稳,微震能量和频次开始降低,趋于稳定后逐步形成周期来压的规律变化。通过对电磁辐射监测数据的分析,老顶来压期间顶板活动及变化作用在煤体上,使煤体应力发生变化,而电磁辐射的能量及频次与煤体的应力有关,煤体应力越大,电磁辐射的强度越高,电磁辐射及频次的频繁变化表征了老顶受力的变化,从而可判断老顶来压期间危险性。根据目前E1122综放工作面的顶板活动强度及活动规律,可实现对顶板的可防可控。     

急倾斜特厚煤层综放面煤柱高应力区解危技术应用

以碱沟煤矿+495水平B工作面煤柱开采实践为例,通过PASAT微震探测技术、光学钻孔窥视等先进技术准确探测出采煤工作面存在的若干不同等级的应力集中区,通过采用煤体爆破等有效解危措施,实现急倾斜特厚煤层综放工作面煤柱高应力区下方的安全回采,对同等条件下的采煤工作面煤柱下方回采具有借鉴意义。     

煤体声发射与电磁辐射监测冲击矿压危险的应用研究

研究了煤体变形破坏过程中产生的声发射及电磁辐射信号特征,利用地音仪及电磁辐射仪对华丰煤矿四层煤冲击矿压危险进行监测,找出了冲击矿压发生前的声发射及电磁辐射规律,摸索出了四层煤的监测预报参数及预报指标,实现了工作面冲击危险的监测预报,应用效果较好。     

基于钻孔电磁辐射法的爆破卸压效果检验方法

分析了煤岩体电磁辐射信号与受载应力的关系,研究了工作面前方煤岩体电磁辐射分布规律,由此提出了爆破卸压效果检验的钻孔电磁辐射法;并通过河南神火集团梁北矿11061工作面薄煤区爆破卸压效果进行了现场验证。研究表明：工作面电磁辐射强度、脉冲与围岩应力状态具有良好的相关性;电磁辐射信号能有效地反映工作面前方煤体应力分布及转移情况;钻孔电磁辐射法能够检验爆破卸压效果,为爆破卸压效果检验提供了一种新的方法。     

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。     

基于微震和应力动态监测的煤岩破坏与瓦斯涌出关系研究

采用微震监测技术、应力实时在线监测技术对方山矿新井11041工作面回采过程中煤岩破坏与应力变化进行了实测研究,结合工作面抽放和风排瓦斯涌出量监测数据,得到了综采工作面煤岩破坏、应力变化和瓦斯涌出三者之间的关系。研究表明:1)微震事件能量峰值的出现略早于工作面前方煤体应力极值和瓦斯抽放指数峰值,而工作面风排瓦斯涌出量峰值又略晚于瓦斯抽放指数峰值,可以根据微震事件能量变化来间接反映工作面煤体应力变化和瓦斯涌出情况;2)工作面基本顶的周期性运动是诱发工作面风排瓦斯涌出量周期性变化的主要原因,当基本顶周期性断裂时,采空区瓦斯涌出增大,工作面风排瓦斯含量变大,且瓦斯主要来源于采空区积聚瓦斯。     

强矿压的多参量前兆信号特征研究

为了探究强矿压前兆信号特征，基于微震和电磁辐射技术研究了峻德煤矿三采区北17层四区一段工作面的矿压显现规律，最终得到了工作面回采期间的强矿压信号特征，日震动能量和日震动次数都维持在较高水平时，代表强矿压显现的征兆，电磁辐射的脉冲值和强度都很小，说明即将有大能量释放，即为强矿压显现的前兆信号特征。     

煤体变形破裂电磁辐射的初步实验研究

实验研究了含瓦斯煤体变形破裂时产生的电磁辐射现象 ,并考察了电磁辐射与声发射的关系。结果表明 ,含瓦斯煤体在受载破坏时能够产生电磁辐射 ,电磁辐射与声发射并非严格同步 ;电磁辐射信号随着载荷的增大而增强 ,随着载荷的降低而减弱 ,在煤体受载的全过程基本上都出现 ,这一实验结果可为煤与瓦斯突出预报提供理论依据     

大埋深坚硬顶板厚煤层冲击地压微震监测及防治措施

针对深部矿井冲击地压形成机理复杂造成其监测预警困难的现状,本文介绍了一种适用于大埋深坚硬顶板厚煤层冲击地压的多因素耦合监测及防治方法。首先通过数值模拟分析临空面超前区域应力分布时空演化特征;其次,分析了冲击前兆发生时微震监测、声发射电磁辐射监测以及支架阻力监测曲线的变化规律,判断超前区域存在冲击危险性后,现场采取大直径钻孔进行卸压。以巴彦高勒煤矿311305工作面为工程背景开展了该方法的现场实践,通过数值模拟计算临空工作面回采至300m附近时超前应力大小和应力集中系数远超正常值,结合回采过程中工作面超前区域微震监测、声电辐射强度强度曲线的变化特征和现场超前区域30m内的钻检结果,判定311305工作面回采至300m附近时具有强冲击危险性,现场采用110mm大直径钻孔进行卸压,有效降低了311305临空回采面"初次见方"时冲击地压的发生几率。     

深部孤岛工作面冲击地压防治技术研究

以阳城煤矿1304孤岛工作面开采条件为背景,采用分析软件RFPA研究了工作面回采过断层期间的应力分布与声发射特征,确定了工作面冲击地压的监测预警与防治技术。研究表明:1304孤岛工作面在回采期间,揭露DF117断层时,极易诱发冲击地压;工作面回采过程中采用电磁辐射监测与钻孔卸压技术进行冲击危险预警与防治,防治效果良好。     

基于钻孔电磁辐射法的煤体应力分布测试

采掘工作面前方煤体应力分布和冲击地压的发生有密切关系,而煤岩受载产生电磁辐射与受载应力之间呈现对应关系,通过在两巷内帮煤体施工钻孔并测试钻孔电磁辐射,可以间接得到工作面前方煤体内应力分布规律.以峻德矿三水平北17 #煤层三、四区一段煤层具有较强的冲击危险性为例,采用钻孔电磁辐射法分析煤体应力分布特征,为冲击地压的预防提供依据.     

预制裂纹煤体静载黏滑亚失稳及声电信号响应特征

亚失稳阶段是断层黏滑失稳过程中前兆信息最丰富、变化最激烈的阶段。为深入探索煤体黏滑亚失稳阶段显现特征及该过程的声电信号响应规律，开展了不同预制裂纹倾角煤样单轴下的分级加载实验，同步采集了试样的内部破裂源定位和表面位移场，以及声发射和电磁辐射信号，并对煤体亚失稳过程力学行为和声电特征进行了分析。结果表明：(1)预制裂纹倾角显著影响受载煤样内部应力分布，及亚失稳阶段新生裂纹的拓展分布情况，声发射计数和能量对应力和破坏响应明显，临近黏滑亚失稳时，声发射计数和能量同时出现激增，信号占比接近20%，该响应特征可作为裂纹煤样进入黏滑亚失稳阶段的判断依据；(2)在进入亚失稳状态后，电磁辐射活动最为剧烈，与应力骤降的发生时间几乎相吻合，主破裂发生前，电磁辐射的能量和幅值急剧增高，且峰值能量随裂纹倾角的增加呈先增后减小，裂纹倾角45°的煤样在亚失稳状态时电磁辐射计数占失稳总过程的比例最大；(3)亚失稳阶段煤样的破裂轮廓已经基本形成，预制裂纹倾角对煤样亚失稳阶段时长影响显著，倾角45°时亚失稳阶段时长占比最长，倾角为60°时最短。研究成果可为断层亚失稳状态监测方案制定，及断层构造区大型冲击地压演化及致灾机...     

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、Mm、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 m V,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。     

冲击矿压危险的电磁辐射监测技术

电磁辐射现象是受煤体变形破裂的结果。现场观测表明 ,工作面周围不同位置 ,电磁辐射信号是不同的 ,煤体中的应力越高 ,变形破裂越强烈 ,电磁辐射信号越强。同时给出了冲击矿压前后、卸压爆破前后、爆破诱发冲击矿压前后电磁辐射的变化规律。据此建立了冲击矿压危险性预报的电磁辐射监测技术     

褶皱附近微震活动规律分析

褶皱等地质构造造成的开采区域应力分布的非均匀性及局部应力集中对工作面回采时的微震活动有重要的影响。分析研究工作面经过褶皱时的微震活动规律有利于揭示矿山微震发生的机理和预防冲击矿压的发生。介绍了前人研究的褶皱区原岩应力场分布情况,并结合山寨煤矿1103工作面的地质概况简介其内部小褶皱的应力场分布情况,然后利用波兰SOS微震监测系统监测的微震数据,研究了以下3方面的内容:向斜、翼部和背斜部位的微震分布与褶皱区应力状态的关系;E4能级以下微震活动与褶皱区应力水平的对应关系;褶皱构造对微震超前距离的影响。     

电磁辐射预测老顶来压规律研究

电磁辐射信号越强 ,说明煤体中应力越高 ,变形破坏过程越强烈 ,通过工作面测量对电磁辐射幅值和脉冲数的监测 ,反映出煤体受顶板压力作用变化的状况 ,并且可以科学、简便、有效的预测顶板运动规律。     

深井特厚煤层综放工作面支承压力分布特征的实测研究

为研究深井特厚煤层综放工作面支承压力分布特征,采用冲击地压实时监测预警系统对新巨龙矿井1301工作面走向及侧向巷帮煤体垂直应力进行了实测。研究表明：深井特厚煤层综放工作面走向支承压力峰值位置到煤壁的距离及巷帮煤体侧向支承压力峰值位置到巷帮的距离比一般工作面大;巷帮煤体侧向支承压力峰值出现在采空区后方;回采期间巷帮煤体垂直应力的变化沿走向可分为应力稳定区、应力升高区、应力峰值区、应力降低区、二次升高区和应力蠕变区。