微震監(jiān)測技術(shù)作為動態(tài)預(yù)測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)測技術(shù)預(yù)測煤與瓦斯突出的可行性和預(yù)警方法,本文采用實驗室試驗、數(shù)值模擬、理論分析和現(xiàn)場試驗相結(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的微震前兆特性;基于前人現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù),揭示了現(xiàn)場煤與瓦斯突出(危險)的微震前兆特征,并提出了綜合突出危險預(yù)警模型;且在陽煤集團(tuán)新元煤礦開展了微震監(jiān)測預(yù)警突出的工業(yè)化試驗研究,取得以下研究成果:(1)實驗室試驗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)對應(yīng)值。(2)基于聲發(fā)射的實驗結(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,微震信號演化經(jīng)歷了三個階段,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,微震強(qiáng)度總體上呈逐漸增大的趨勢。(3)基于四種典型突出危險的微震前兆特征,并結(jié)合現(xiàn)場煤與瓦斯突出(危險)的微震前兆特性,建立綜合突出危險預(yù)警模型:該模型包含三條判據(jù),第一條判識預(yù)警指標(biāo)的高值異常;第二條判識預(yù)警指標(biāo)的相對變化率的高值異常;第三條判識預(yù)警指標(biāo)的卡方值的高值異常。且通過實例驗證了預(yù)警模型的準(zhǔn)確性、有效性和實用性。(4)微震監(jiān)測技術(shù)的工程應(yīng)用驗證了綜合突出危險預(yù)警模型的準(zhǔn)確性和有效性:在突出危險區(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)測預(yù)報結(jié)果也相對較大,且伴隨有突出動力現(xiàn)象。
【學(xué)位單位】：煤炭科學(xué)研究總院
【學(xué)位級別】：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：2812230