微震監(jiān)測(cè)技術(shù)作為動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)最具前途的方法之一,其預(yù)警突出仍然停留在探索階段。為了研究微震監(jiān)測(cè)技術(shù)預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出的可行性和預(yù)警方法,本文采用實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、數(shù)值模擬、理論分析和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)相結(jié)合的方法,研究了不同類型突出煤體變形破壞過程的聲發(fā)射演化特征;探討了四種典型突出危險(xiǎn)的微震前兆特性;基于前人現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),揭示了現(xiàn)場(chǎng)煤與瓦斯突出(危險(xiǎn))的微震前兆特征,并提出了綜合突出危險(xiǎn)預(yù)警模型;且在陽煤集團(tuán)新元煤礦開展了微震監(jiān)測(cè)預(yù)警突出的工業(yè)化試驗(yàn)研究,取得以下研究成果:(1)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究了不同類型突出煤體變形破壞過程的聲發(fā)射演化特征,得出了加載應(yīng)力和煤體力學(xué)性質(zhì)對(duì)聲發(fā)射的影響規(guī)律:原煤聲發(fā)射參數(shù)與應(yīng)力之間總體上呈正相關(guān)關(guān)系,而型煤聲發(fā)射參數(shù)的演化分為兩個(gè)階段,峰前的平靜期和峰后的爆發(fā)期,其破壞的聲發(fā)射參數(shù)具有突增性;原煤聲發(fā)射參數(shù)的均值和峰值均遠(yuǎn)大于型煤的聲發(fā)射參數(shù)對(duì)應(yīng)值。(2)基于聲發(fā)射的實(shí)驗(yàn)結(jié)論和前人的研究成果,數(shù)值模擬定性分析了四種典型的掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)的微震前兆特征:煤巷掘進(jìn)遇區(qū)域構(gòu)造煤和煤巷掘進(jìn)遇軟分層時(shí),微震信號(hào)演化經(jīng)歷了三個(gè)階段,安全期、前震期和平靜期;而石門揭煤和煤巷掘進(jìn)遇斷層時(shí),微震強(qiáng)度總體上呈逐漸增大的趨勢(shì)。(3)基于四種典型突出危險(xiǎn)的微震前兆特征,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)煤與瓦斯突出(危險(xiǎn))的微震前兆特性,建立綜合突出危險(xiǎn)預(yù)警模型:該模型包含三條判據(jù),第一條判識(shí)預(yù)警指標(biāo)的高值異常;第二條判識(shí)預(yù)警指標(biāo)的相對(duì)變化率的高值異常;第三條判識(shí)預(yù)警指標(biāo)的卡方值的高值異常。且通過實(shí)例驗(yàn)證了預(yù)警模型的準(zhǔn)確性、有效性和實(shí)用性。(4)微震監(jiān)測(cè)技術(shù)的工程應(yīng)用驗(yàn)證了綜合突出危險(xiǎn)預(yù)警模型的準(zhǔn)確性和有效性:在突出危險(xiǎn)區(qū),微震預(yù)警指標(biāo)及其卡方值數(shù)值較大且多次超過預(yù)警臨界值;另外,瓦斯涌出量和日常預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)結(jié)果也相對(duì)較大,且伴隨有突出動(dòng)力現(xiàn)象。
【學(xué)位單位】：煤炭科學(xué)研究總院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TD713

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2812230