深部礦井應(yīng)力主導(dǎo)型煤巖瓦斯動(dòng)力災(zāi)害聲發(fā)射監(jiān)測(cè)預(yù)警方法
發(fā)布時(shí)間:2021-08-08 03:18
礦井深部開采條件下,傳統(tǒng)預(yù)測(cè)方法難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)應(yīng)力主導(dǎo)型煤巖瓦斯動(dòng)力災(zāi)害的發(fā)生。為提高動(dòng)力災(zāi)害預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性,以平煤十礦己15-24080采面為研究對(duì)象,采用聲發(fā)射監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)對(duì)工作面回采進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。研究發(fā)現(xiàn),應(yīng)力主導(dǎo)型煤巖瓦斯動(dòng)力災(zāi)害發(fā)生前,聲發(fā)射指標(biāo)整體上呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì),且動(dòng)力災(zāi)害發(fā)生在聲發(fā)射指標(biāo)演化曲線的下降段;聲發(fā)射前兆模式呈現(xiàn)為指標(biāo)"先上升后下降"的模式。基于此提出了"靜態(tài)臨界值與動(dòng)態(tài)趨勢(shì)預(yù)警"相結(jié)合的煤巖瓦斯動(dòng)力災(zāi)害聲發(fā)射判識(shí)預(yù)警方法,并建立了工作面應(yīng)力主導(dǎo)型煤巖瓦斯動(dòng)力災(zāi)害聲發(fā)射判識(shí)預(yù)警準(zhǔn)則,實(shí)現(xiàn)了對(duì)深部礦井應(yīng)力為主導(dǎo)型煤巖瓦斯動(dòng)力災(zāi)害的超前監(jiān)測(cè)預(yù)警,確保了工作面安全高效開采,完善了聲發(fā)射監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)體系。
【文章來(lái)源】:山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,39(04)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
己15-24080回采工作面工程平面圖
采用中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司自主研發(fā)的YSFS(A)型礦井動(dòng)力災(zāi)害聲發(fā)射實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(圖2)在己15-24080采面構(gòu)建聲發(fā)射監(jiān)測(cè)系統(tǒng),整個(gè)系統(tǒng)形成一個(gè)地面與井下相交互的多通道并行的實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),由井下聲發(fā)射監(jiān)測(cè)主機(jī)對(duì)聲發(fā)射傳感器采集的海量聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行原位處理,處理結(jié)果經(jīng)安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)傳輸至地面上位機(jī),實(shí)現(xiàn)對(duì)工作面煤巖動(dòng)力災(zāi)害的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、超前預(yù)警,有效克服傳統(tǒng)預(yù)測(cè)方法“短兵相接”、點(diǎn)預(yù)測(cè)、工程量大和人為因素多等缺點(diǎn)。利用聲發(fā)射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)己15-24080采面回采,實(shí)時(shí)捕捉工作面回采過(guò)程中出現(xiàn)的煤巖瓦斯動(dòng)力災(zāi)害的聲發(fā)射前兆信息,分析聲發(fā)射信號(hào)特征參數(shù)指標(biāo)變化,對(duì)工作面動(dòng)力災(zāi)害進(jìn)行實(shí)時(shí)判識(shí)預(yù)警。
聲發(fā)射傳感器安裝效果的好壞直接影響著傳感器接收聲發(fā)射信號(hào)的能力和噪音的阻隔效果[6]。中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司在多年的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用研究中,形成了波導(dǎo)器安裝方式和孔底安裝方式2類聲發(fā)射傳感器的安裝方式。波導(dǎo)器安裝方式安裝便捷,能回收利用,適合在外界作業(yè)噪聲干擾少的空間環(huán)境下使用。孔底安裝方式需要施工一定深度的鉆孔,將聲發(fā)射傳感器安裝在煤巖體內(nèi)部,孔口進(jìn)行隔噪處理,能夠很大程度上隔絕外界干擾噪聲,并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝鉆孔角度的不同,形成了水泥注漿固定安裝方法和叉式固定安裝方法,如圖3所示。根據(jù)己15-24080采面的煤層賦存情況,分別在機(jī)巷采用上向孔叉式固定孔底安裝方法,在風(fēng)巷采用下向孔水泥注漿孔底安裝方法,距離工作面前方50m位置處各超前預(yù)埋1個(gè)聲發(fā)射傳感器,聲發(fā)射傳感器隨著采面的推進(jìn)按30m一個(gè)監(jiān)測(cè)循環(huán)同步超前安裝。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]深部巖體力學(xué)與開采理論研究進(jìn)展[J]. 謝和平. 煤炭學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]平禹礦區(qū)煤與瓦斯突出事故分析及防治技術(shù)[J]. 張建國(guó). 煤炭科學(xué)技術(shù). 2018(10)
[3]礦井深部開采動(dòng)力災(zāi)害基本特征與現(xiàn)狀分析[J]. 雷少華,張林,馬振凱. 陜西煤炭. 2017(06)
[4]聲發(fā)射技術(shù)在煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究[J]. 陳玉濤,覃俊,李建功,張明明. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2017(06)
[5]聲發(fā)射技術(shù)在平煤股份十礦的應(yīng)用[J]. 張晉京,李建功,朱同功,胡杰. 煤炭技術(shù). 2017(03)
[6]煤巖動(dòng)力災(zāi)害聲發(fā)射預(yù)警判識(shí)方法的研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 楊慧明. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2015(04)
[7]基于R型聚類分析的聲發(fā)射特征參數(shù)指標(biāo)相關(guān)性研究[J]. 胡杰,李建功,隆清明,李秋林. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2015(04)
[8]塑性煤與脆性煤破壞過(guò)程的聲發(fā)射演化特征試驗(yàn)研究[J]. 楊慧明. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2015(01)
[9]突出煤層瓦斯治理薄弱區(qū)域消除突出及應(yīng)力集中技術(shù)研究[J]. 朱同功. 中國(guó)煤炭. 2014(07)
[10]礦井煤巖動(dòng)力災(zāi)害聲發(fā)射監(jiān)測(cè)適用條件初探[J]. 文光才,李建功,鄒銀輝,呂貴春. 煤炭學(xué)報(bào). 2011(02)
博士論文
[1]煤巖體聲發(fā)射傳播機(jī)理研究[D]. 鄒銀輝.山東科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3329110
【文章來(lái)源】:山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,39(04)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
己15-24080回采工作面工程平面圖
采用中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司自主研發(fā)的YSFS(A)型礦井動(dòng)力災(zāi)害聲發(fā)射實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(圖2)在己15-24080采面構(gòu)建聲發(fā)射監(jiān)測(cè)系統(tǒng),整個(gè)系統(tǒng)形成一個(gè)地面與井下相交互的多通道并行的實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),由井下聲發(fā)射監(jiān)測(cè)主機(jī)對(duì)聲發(fā)射傳感器采集的海量聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行原位處理,處理結(jié)果經(jīng)安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)傳輸至地面上位機(jī),實(shí)現(xiàn)對(duì)工作面煤巖動(dòng)力災(zāi)害的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、超前預(yù)警,有效克服傳統(tǒng)預(yù)測(cè)方法“短兵相接”、點(diǎn)預(yù)測(cè)、工程量大和人為因素多等缺點(diǎn)。利用聲發(fā)射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)己15-24080采面回采,實(shí)時(shí)捕捉工作面回采過(guò)程中出現(xiàn)的煤巖瓦斯動(dòng)力災(zāi)害的聲發(fā)射前兆信息,分析聲發(fā)射信號(hào)特征參數(shù)指標(biāo)變化,對(duì)工作面動(dòng)力災(zāi)害進(jìn)行實(shí)時(shí)判識(shí)預(yù)警。
聲發(fā)射傳感器安裝效果的好壞直接影響著傳感器接收聲發(fā)射信號(hào)的能力和噪音的阻隔效果[6]。中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司在多年的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用研究中,形成了波導(dǎo)器安裝方式和孔底安裝方式2類聲發(fā)射傳感器的安裝方式。波導(dǎo)器安裝方式安裝便捷,能回收利用,適合在外界作業(yè)噪聲干擾少的空間環(huán)境下使用。孔底安裝方式需要施工一定深度的鉆孔,將聲發(fā)射傳感器安裝在煤巖體內(nèi)部,孔口進(jìn)行隔噪處理,能夠很大程度上隔絕外界干擾噪聲,并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝鉆孔角度的不同,形成了水泥注漿固定安裝方法和叉式固定安裝方法,如圖3所示。根據(jù)己15-24080采面的煤層賦存情況,分別在機(jī)巷采用上向孔叉式固定孔底安裝方法,在風(fēng)巷采用下向孔水泥注漿孔底安裝方法,距離工作面前方50m位置處各超前預(yù)埋1個(gè)聲發(fā)射傳感器,聲發(fā)射傳感器隨著采面的推進(jìn)按30m一個(gè)監(jiān)測(cè)循環(huán)同步超前安裝。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[5]聲發(fā)射技術(shù)在平煤股份十礦的應(yīng)用[J]. 張晉京,李建功,朱同功,胡杰. 煤炭技術(shù). 2017(03)
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[7]基于R型聚類分析的聲發(fā)射特征參數(shù)指標(biāo)相關(guān)性研究[J]. 胡杰,李建功,隆清明,李秋林. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2015(04)
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[10]礦井煤巖動(dòng)力災(zāi)害聲發(fā)射監(jiān)測(cè)適用條件初探[J]. 文光才,李建功,鄒銀輝,呂貴春. 煤炭學(xué)報(bào). 2011(02)
博士論文
[1]煤巖體聲發(fā)射傳播機(jī)理研究[D]. 鄒銀輝.山東科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3329110
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