138-千秋煤矿冲击矿压电磁辐射前兆规律探索
电磁辐射预测预报冲击矿压
法来预报 冲 击矿 压 。研 究表 明, 岩体 中应 力值 不同 、 煤 煤岩 体破 坏程度 的 不 同, 电磁 辐射 也 不会 相 同。 电磁 辐射 现 象与煤岩 应力 、 变形破 坏 以及 冲 击矿压存 在 电磁 耦合规 律 。 以电磁 耦合 规律 为基础 , 通过 观测煤岩 体 的电磁 辐射参 数 , 幅值 、 冲数 等 , 而可 以确定 冲击矿 压的危 险状 态 , 到预报 冲 击矿 如 脉 从 达
( 国矿 业 大 学 矿 业 工程 学 院 ) 中
摘
要 冲 击矿 压 的发 生主要是 能量 积聚 , 然后 突然释 放 的结果 。在 冲击发 生过 程 中 , 有应 力的
集 中、 岩体 的 变形破 坏 。 而煤 岩体 变形破 坏过程 中, 产 生 电磁 辐射 现 象。 因此 , 煤 会 可采 用电磁 辐射
也 越来越 大 , 以研 究 对 冲 击 矿 压 的防 治 具 有 重 要 所
意义。
速变形 引起 的电荷 迁 移 和裂 纹 扩展 过 程 中的带 电粒
子产生 变速运 动而 产 生 的 。实验 时 间 t s纵 坐 标 为 /,
振 幅 , 坐标边 上 的 1 2 … 1 纵 , , 6为仪 器 的 通 道 号 。 采样 速率 为 2M Hz 。 2 )煤 岩 应 力 和 破 坏 程 度 与 电 磁 辐 射 的耦 合 规
大 , 别是 在工作 面 及巷 道 的支 承压 力 影 响 区 , 特 电磁
1 )冲击矿压 发生 及 电磁 辐 射机 理 。冲击 矿压 发 生 的机理和 过程 为 : 掘 造 成应 力 集 中, 分煤 岩 体 采 部 进入极 限强 度 , 表现 出应 变 软化 性 质 , 其 周 围煤 岩 而 体 因尚未进 入极 限强 度 , 而 不具 有 应 变软 化 性 质 。 从
基于电磁辐射的矿井冲击地压区域监测预报研究
( E MR )h a s b e e n w i d e l y u s e d .F o r i n c r e a s i n g t h e d a t a u t i l i z a t i o n r a t i o a n d f o r e c a s t i n g r o c k b u r s t m o r e a c c u r a t e l y ,
第 9卷 第 7期 2 0 1 3年 7月
中 国 安 全 生 产 科 学 技 术
J o u r n a l o f S a f e t y S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y
V0 1 . 9 No . 7
J u l y 2 0 1 3
o n EMR wa s s t u d i e d.T he r e s u l t s s h o we d t h a t r e g i o n a l EMR c o u l d n o t o n l y r e le f c t t h e s t r e s s ie f l d o f c o l a o r r o c k i n
Ab s t r a c t :A s a n o n — c o n t a c t me t h o d f o r mo n i t o in r g c o a l o r r o c k d y n a mi c d i s a s t e r s ,e l e c t r o ma g n e t i c r a d i a t i o n
t h e m a i n i n l f u e n c e f a c t o s r o f r o c k b u r s t i n Q i a n q i u c o a l m i n e w e r e a n a l y z e d f r o m t h e f o l l o w i n g a s p e c t s : g e o l o g i c l a
电磁辐射技术监测煤矿动力灾害危险
电磁辐射技术监测煤矿动力灾害危险[摘要]介绍了电磁辐射监测技术原理、监测设备以及在煤矿现场的实际应用,得出了电磁辐射强度特点以及动力灾害发生前后电磁辐射强度变化特征。
【关键词】电磁辐射;动力灾害;监测;强度;采矿工程1.引言煤岩动力灾害包括煤与瓦斯突出、冲击矿压等。
是受到采掘影响失去平衡的煤岩体,以其突然、急剧、猛烈的破坏特征对煤矿的安全轻则构成严重威胁,重则造成巨大的经济损失和人员伤亡的现象。
是一种典型的不可逆能量耗散过程。
煤岩动力灾害的发生往往导致煤矿巷道毁坏、设备损毁、人员伤亡等事故,有时还会导致瓦斯爆炸等后续灾害,给煤矿安全生产造成了严重威胁。
对煤矿动力灾害的监测对于预测煤矿动力灾害以及避免或减小灾害损失有着重要的意义。
电磁辐射监测法主要是针对煤岩动力灾害发生前,煤岩体中电磁辐射的异常来判断危险程度,对煤矿动力灾害进行预测,给煤矿危险解危提供依据。
电磁辐射法是利用煤岩体自身的电磁辐射效应进行监测,是一种非接触式的无损监测,在煤矿动力灾害中有着较好的应用前景。
2.电磁辐射监测原理电磁辐射现象是煤岩体在载荷作用下对应力的一种电磁辐射响应,是一种能量的释放。
煤岩体在应力作用下,煤岩体内部介质会发生变形,煤岩介质颗粒之间会发生相对运动,在相互的摩擦以及变形过程中煤岩体的应变能会促使煤岩体中的电子跃迁从而产生电磁辐射现象。
电磁辐射的强弱(mv)以及次数(频次)的大小反应了煤岩体内部变形、滑移的强度,而煤岩体的变形、滑移强度正好是煤岩所受应力大小以及变化的一种反应,从而电磁辐射的强弱间接的反应了煤岩体应力及其变化的大小。
煤岩体所发生的动力灾害是煤岩体对其所受应力的一种响应,煤岩体所受应力越高变化越快煤岩体动力灾害危险程度越高,因此,电磁辐射的强弱也同时反应了煤岩体动力灾害的危险程度,可以利用煤岩体的电磁辐射现象对煤矿动力灾害进行监测。
3.电磁辐射监测设备简介目前国内煤矿所使用的用于电磁辐射监测的设备主要为KBD5、KBD7,其中以便携式的KBD5居多。
煤矿爆破振动与辐射问题的监测与控制
煤矿爆破振动与辐射问题的监测与控制煤矿是我国主要的能源来源之一,然而,煤矿爆破作业所产生的振动与辐射问题却一直备受关注。
这些问题不仅对矿工的生命安全构成威胁,还可能对周边环境和建筑物造成损害。
因此,监测与控制煤矿爆破振动与辐射问题显得尤为重要。
首先,针对煤矿爆破振动问题,监测是必不可少的一环。
通过监测煤矿爆破振动的强度和频率,可以及时了解到振动对周边环境和建筑物的影响程度,从而采取相应的措施进行控制。
目前,常用的振动监测方法包括地面振动监测和建筑物振动监测。
地面振动监测可以通过在煤矿附近埋设振动传感器来实现,这些传感器可以记录下振动的强度和频率。
建筑物振动监测则是通过在建筑物内部安装振动传感器来实现,以便及时发现振动对建筑物的影响。
通过这些监测手段,可以实时掌握煤矿爆破振动的情况,为后续的控制措施提供参考依据。
其次,针对煤矿爆破辐射问题,同样需要进行监测与控制。
煤矿爆破作业所产生的辐射主要包括声波辐射、气体辐射和电磁辐射等。
这些辐射不仅对矿工的身体健康构成威胁,还可能对周边环境和生态系统造成损害。
因此,监测煤矿爆破辐射的强度和范围是非常必要的。
目前,常用的辐射监测方法包括声波辐射监测、气体辐射监测和电磁辐射监测。
声波辐射监测可以通过在煤矿附近设置声波传感器来实现,这些传感器可以记录下辐射的强度和频率。
气体辐射监测则是通过在煤矿附近设置气体传感器来实现,以便及时发现辐射对空气质量的影响。
电磁辐射监测则是通过在煤矿附近设置电磁传感器来实现,以便及时发现辐射对电子设备的影响。
通过这些监测手段,可以全面了解煤矿爆破辐射的情况,为后续的控制措施提供科学依据。
监测煤矿爆破振动与辐射问题只是第一步,更重要的是采取相应的控制措施,以减少其对人体和环境的影响。
对于煤矿爆破振动问题,可以采取的控制措施包括合理设置爆破参数、采用减振材料和减振装置等。
合理设置爆破参数可以通过控制爆破药量和爆破深度等参数来减少振动的产生。
基于控制图的煤矿冲击地压电磁辐射预测_李忠辉
ta of the m ine pressure bump ing and the dynam ic var ia tion tendency and law o f the coa lm ass electrom agne tic rad iation in the coal m in ing
face w ith the tim e and to predict the possib ility o f the pressure bum ping disaster occurred in the fea ture base on the placem ent area d istr-i
1 煤岩电磁辐射控制图的绘制
111 控制图概述 控制图的作用是从动态上反映过程是否处于正
常稳定的状态, 并且为保证过程在预期的时间内始 终处于正常稳定状态而进行统计控制 [ 7 - 9] 。图 1中 的中心线、上控制限和下控制限是根据 3R 原理得 来的。通常为了控制图使用方便, 在上控制限与下 控制限之间划分 6个区域, 每个区域宽为 R, 这 6
关键词: 控制图; 电磁辐射; 冲击地压; 预测
中图分类号: TD324
文献标志码: A
文章编号: 0253- 2336 ( 2009) 06- 0046- 03
Prediction on E lectrom agnetic Radiation ofM ine P ressure
Bumping Based on ControlM ap
L I Zhong-hu i1, 2, WANG En-yuan1, 2, SONG X iao-yan1, 2, L IU X iao- fei1, 2, DENG H ong-bo1, 2
电磁辐射在煤矿冲击地压监测中的应用
电磁辐射在煤矿冲击地压监测中的应用作者:孟德龙来源:《硅谷》2013年第21期摘要随着我国矿井开采深度加深,煤岩动力灾害越来越严重,严重威胁井下工人安全影响煤矿的经济效益。
文章通过介绍电磁辐射预测法的基本原理,介绍了电磁辐射法在预防煤与瓦斯突出、冲击矿压中的应用,体现了它的有效性和相对传统方法高的准确性。
关键词电磁辐射;煤岩动力灾害;煤与瓦斯突出;冲击地压中图分类号:TD324 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)21-0083-02随着我国煤炭开采历史的增长,矿井的深度越来越深,随之而来的是越来越显著的煤岩动力灾害(主要包括煤与瓦斯突出,冲击矿压等)。
虽然近年来我国百万吨死亡率逐年下降,但由煤岩动力灾害产生的直接或间接事故已约占全年煤矿事故的2/3,直接导致煤矿安全、经济的严峻态势,所以建立健全有效的动力灾害预报系统对煤矿和工人都有重要的意义。
本文所描述的煤岩电磁辐射(EME)法就是一种近年由中国矿业大学率先研究应用的新方法。
目前,我国对冲击地压的监测方法主要有钻屑法、顶板动态仪法、钻孔应力计法等方法,这几种都属于接触式间接反映岩体应力变化的探测法,具有相对较明显的缺陷:钻屑法要想达到较高的预测精度需要较大范围的打孔,工作量较大,而且,其计算要求的数据都与人工的操作时间性有较大关系,相对误差较大;顶板动态测量系统则是在顶板外壁有较显著变形才能被人警觉,达到其极限报警值时往往发育接近完成,而钻孔应力计法一方面在测量过程中对密封要求高,另一方面,本身打孔测应力就对对煤岩应力有一定的破坏,所以结果定与实际情况有出入。
而电磁辐射法则是一种非接触可连续预测的方法,实验验证和实际应用效果都很好。
1 电磁辐射(EME)预测法基本原理电磁辐射(EME)方法是一种地球物理法,其发现和研究首先是由前苏联的科学家在研究岩石的形变时发现的,主要应用于桥梁隧道等工程方面,后来经过发展才应用于煤矿及其他有电磁辐射现象的地方。
电磁辐射法预测冲击地压的实践
磁辐射强度 ( E) 最大值预测预报 的临界值为 2 2 7 V / r n , 脉 冲数 ( Ⅳ) 预 测 预报 的 临界 值 为 3 6 0 2 。为慎 重
起见 , 在实际运作过程 中, 强 度 最 大 值 临 界 值 取 值 2 0 0 V / m, 脉 冲数 临 界值取 值 1 0 0 0 。
裂, 并 向地应 力 平衡 状态 过渡 ; 同时存在 煤体 中的瓦 斯 受采 动影 响也 失 去平衡 , 形 成 瓦斯压 力梯 度 , 沿煤
刘立春 ( 1 9 8 1 一 ), 男, 工程师 , 硕 士研究 生 , 1 1 3 0 0 1辽 宁省抚顺 市经济 开发 区滨河路 3号 。
22 2
S e r i a l N o . 5 7 4
现
代
矿
业
MODE RN MI NI NG
总 第5 7 4期 2 0 1 7 年 2月 第 2期
电磁 辐 射 法预 测 冲击 地 压 的实践
刘立春 高 岩 周 博。 刘丽光
( 1 . 煤 科 集 团沈 阳研 究 院有 限公 司 ; 2 . 抚Hale Waihona Puke 顺新 钢铁 有 限责任公 司 ;
磁 辐射 信号 就越 强 。
2 测点 的布置及 临界值确 定
2 . 1 测点 布置
8 3 0 0 1综采 面位 于矿井 一 8 3 0 1 1 3 中东 部 , 是 冲击
向斜 褶 曲 , 断层下 盘煤层最大埋 藏深度 为 7 5 0 r n 。 井 田西翼 由于 后期 改造 形成 一条 北东 向 的不完 整 向
地压 频发 区域 , 每 日由专 业人员 携带 仪器 定 时 、 按编 号顺 序测试 。每个测 点测 试 1 批 数据 , 每批 1 2 0组 , 用时 2 m i n 。测试完成后 , 将数据传人计算机处理分 析, 根 据数 据 大小 和 变化 趋 势 对 测试 区域 的 冲击 危
义煤集团千秋煤矿“3.27”冲击地压事故
事故案例/案例分析义煤集团千秋煤矿“3.27”冲击地压事故一、基本情况:2014年3月27日11时18分,河南省能源化工集团义煤公司千秋煤矿21032回风上山掘进工作面发生冲击地压事故,当时该掘进面有18人作业,其中12人安全撤出,造成6人死亡。
二、原因分析:(一)该矿对冲击地压灾害的严重性认识不足,警惕性不高,治理和防范措施不到位,需要进一步完善和改进。
(二)采掘布置不合理,对诱发冲击地压灾害的不确定性因素认识不足。
三、防范措施:(一)坚决防范和遏制煤矿重特大事故。
各地区、各有关部门和煤矿企业要认真贯彻落实《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于认真贯彻国务院常务会议和国务院安委会全体会议精神切实落实安全生产责任制坚决防范遏制煤矿重特大事故的通知》针对当前煤炭供求相对紧张、易发生事故的关键时期,进一步增强责任感、紧迫感和使命感,正确处理好安全与生产、安全与发展、安全与效益的关系,始终坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,进一步转变作风,深入基层、深入现场,以更加务实的精神、更加严厉的手段、更加有力的措施,切实把煤矿安全生产工作抓细、抓实、抓好,有效防范和坚决遏制重特大事故的发生。
(二)切实加强冲击地压防治工作。
各地区、各有关部门和煤矿企业要提高对冲击地压灾害的认识,切实加强防范和治理,坚持不安全不生产。
存在冲击地压危险的煤矿开采煤层群时,要优先选择无冲击地压或弱冲击地压煤层作为保护层开采。
开采保护层后,对未受保护的区域,必须采取煤层注水、超前松动爆破或打卸压钻孔等防治措施,并采取综合预测预报的方法验证采取防冲措施后的效果。
开采有冲击地压的煤层时,要采用合理的开拓、采掘布置方式,尽可能减少采掘工作面作业人员。
有关煤矿企业要加强与相关科研机构的合作,加大安全投入,加强科技攻关,提升煤矿冲击地压灾害预测预报和治理防范的水平,并加强职工培训,提高防冲应急的意识和技能。
未制定和落实有效防范冲击地压灾害措施的煤矿,必须立即停产整顿。
煤矿孤岛工作面冲击地压影响因素分析
科学技术创新2020.23煤矿孤岛工作面冲击地压影响因素分析张敬宇(龙煤鹤岗矿业有限责任公司振兴煤矿,黑龙江鹤岗154100)在我国煤矿采煤生产中,影响煤矿孤岛工作面冲击地压因素性质是各不相同的,主要有诸如地质因素、开采技术因素和组织管理因素等因素。
1影响孤岛工作面冲击地压的地质因素分析1.1煤矿开采的深度因素分析矿山压力随着煤矿开采深度增加而增加,所形成的孤岛工作面煤体上的应力集中程度也随之增加,而应力越高,煤体变形和积蓄的弹性能也就越大,孤岛工作面煤体的冲击危险性也就越大。
1.2煤矿煤层厚度的因素及其变化分析根据煤矿采煤工程的生产实践经验,孤岛工作面冲击危险程度与煤层厚度及变化是密不可分的。
就是煤层越厚,冲击地压也就越频繁、强烈。
煤层厚度变化区域,作用其区域内的叠加应力也会产生集中,因此,这一区域也就容易产生冲击地压。
1.3煤矿巷道围岩性质的因素分析围岩性质一般指顶板的岩性、厚度及围岩在煤层开采后的冒落性,围岩性质也是影响孤岛工作面冲击地压的十分重要的因素,尤其是基本顶和底板为厚层坚硬岩层时更具冲击地压发生的危险性。
厚层坚硬顶板的悬露下沉,首先表现为承载煤层的缓慢加压或压缩,持续一段时间后厚层坚硬顶板突然下沉,造成承载煤层上压力急剧上升,倘若厚层坚硬顶板悬露面积较大,其本身的变形能,以及折断时形成的附加载荷一并传递到支承点煤层上,而底板一般硬度较大,不足以吸收煤层传递过来的裁荷,因此,支承点煤层会瞬间被压裂,同时释放积聚的变形能而出现强烈震动造成冲击地压的发生。
1.4煤矿地质构造因素分析在煤矿地质中经常有断层、褶曲等构造,以及局部异常带(如煤层分岔、变薄和变厚等),在煤矿地质构造带和局部异常带中经常存在地壳运动的残余应力,煤矿孤岛工作面如邻近这些区域,它本身的高应力与残余应力叠加后可能达到冲击地压发生的应力水平而出现冲击地压现象发生。
1.5煤矿孤岛工作面的覆岩岩层结构因素分析煤矿孤岛工作面覆岩岩层结构也是影响冲击地压发生的十分重要的因素之一,尤其是煤层上方存在坚硬、厚度较大的砂岩层时,坚硬厚砂岩作为主关键层容易积聚大量的弹性能,在坚硬厚砂岩破断或滑移过程中,大量的弹性能突然释放,同时,其上载荷层随之一起运动,造成下方孤岛工作面煤体应力迅速上升到冲击地压发生的应力水平而出现冲击地压现象。
千秋煤矿重大冲击地压事故调查报告
义马煤业集团股份有限公司千秋煤矿“11·3”重大冲击地压事故调查报告日前,《义马煤业集团股份有限公司千秋煤矿“11·3”重大冲击地压事故调查报告》已经国家煤矿安全监察局批复结案,现予发布。
2012年10月16日义马煤业集团股份有限公司千秋煤矿“11·3”重大冲击地压事故调查报告2011年11月3日19时18分,义马煤业集团股份有限公司(以下简称“义煤集团”)千秋煤矿发生重大冲击地压事故,造成10人死亡、64人受伤,直接经济损失2748.48万元。
事故发生后,党中央、国务院和国家安全监管总局、国家煤矿安监局及河南省委、省政府高度重视。
11月4日,温家宝总理和张德江副总理相继作出重要批示。
国家安全监管总局局长骆琳,时任国家安全监管总局副局长、国家煤矿安监局局长赵铁锤率有关司局负责人于11月4日凌晨赶往事故现场,指导协调抢险救援工作。
卢展工书记对救援及善后工作提出明确要求。
省长郭庚茂、副省长李克、陈雪枫和河南省有关部门主要负责人以及彭苏萍、张铁岗院士立即赶赴现场,成立了以郭庚茂省长为组长、陈雪枫副省长为副组长的事故抢险救援指挥部,义煤集团公司立即启动应急预案,调集抢险救援力量,成功开展了事故抢险救援工作。
根据《生产安全事故报告和调查处理条例》、《煤矿安全监察条例》等规定,2011年11月8日,河南煤矿安全监察局会同河南省工信厅、公安厅、监察厅、安监局、总工会、检察院等单位组成事故调查组,并聘请了以彭苏萍院士为组长的专家组协助事故调查。
经过现场勘察、调查取证、技术鉴定和综合分析,查明了事故原因和经过,认定了事故性质和责任,提出了对事故责任者的处理建议,并制定了防范措施。
现将事故调查情况报告如下:一、千秋煤矿基本情况(一)矿井概况千秋煤矿是义马煤业集团股份有限公司(上市公司名称:河南大有能源股份有限公司)骨干矿井之一,位于河南省义马市南1~2km,始建于1956年,1958年简易投产,矿井设计生产能力60万t/a,1960年达到设计能力,经过多次技术改造,2007年核定矿井生产能力为210万t/ a。
我国煤矿冲击地压防治现状与难题
我国煤矿冲击地压防治现状与难题一、概述冲击地压,作为矿山开采过程中的一种典型动力灾害,长期以来一直威胁着煤矿的安全生产。
随着煤矿开采强度和深度的不断增加,冲击地压的发生频度和强度也在快速增加,给煤矿生产带来了严重的挑战。
近年来,尽管我国煤矿冲击地压防治研究取得了一系列重要进展,冲击地压矿井的防治能力有了长足的进步,但由于冲击地压的复杂性、瞬时性和难预知性,防治工作仍面临诸多难题。
我国煤矿冲击地压的研究与防治工作始于上世纪末,经过多年的探索和实践,已经形成了较为完善的冲击地压防治理论与技术体系。
在法规建设方面,我国逐步建立了以《煤矿安全规程》和《防治煤矿冲击地压细则》为核心的法规体系,为冲击地压的防治提供了法律保障。
在冲击地压发生机理研究方面,形成了“三因素”理论、动静载叠加诱冲理论等多种机理共存的局面,为深入认识冲击地压的发生规律提供了理论支持。
在监测预警方面,我国已经形成了综合多因素、多系统、多前兆信息的复合预测预警体系,预警效率不断提升。
在防治技术方面,区域防范、局部解危相结合的冲击地压防治技术体系逐步成熟,有效提升了灾害防控能力。
尽管我国煤矿冲击地压防治工作取得了显著成效,但仍存在诸多亟待解决的问题。
例如,冲击地压与矿震之间的关系尚不清晰,冲击危险的定量预测方法仍有待完善,空间监测精度仍需提高等。
这些问题的存在,严重制约了我国煤矿冲击地压防治工作的进一步发展。
深入研究冲击地压的发生机理,完善防治法规与标准,提升监测预警和防治技术水平,仍是我国煤矿冲击地压防治工作的重要任务。
1. 冲击地压的定义与特点冲击地压,又被称为矿山冲击,是矿井巷道或工作面周围的煤岩体,由于弹性变性能的瞬时释放而产生的以突然、急剧、猛烈破坏为特征的动力现象。
在国内,人们习惯称之为“煤爆”、“岩爆”、“板炮”、“煤炮”等。
全国科学技术名词审定委员会将其定义为“井巷或工作面周围煤岩体,由于弹性变性能的瞬时释放,而产生的突然剧烈破坏的动力现象,常伴有煤岩体的抛出、巨响及气浪等”。
我国煤炭开采中的冲击地压机理和防治
我国煤炭开采中的冲击地压机理和防治一、本文概述随着我国经济的快速增长和能源需求的持续扩大,煤炭作为我国主要的能源来源之一,其开采量和开采深度都在不断增加。
然而,随着开采深度的加大,冲击地压问题日益凸显,对煤炭生产安全造成了严重威胁。
冲击地压不仅可能导致矿井坍塌、设备损坏,还可能引发人员伤亡等严重后果。
因此,深入研究我国煤炭开采中的冲击地压机理和防治措施,对于提高煤炭生产安全、保障矿工生命安全、促进煤炭行业可持续发展具有重要的理论和实践意义。
本文旨在系统分析我国煤炭开采过程中冲击地压的产生机理,探讨其影响因素,并在此基础上提出有效的防治措施。
文章首先回顾了冲击地压的研究历程和现状,总结了冲击地压的基本特征和分类。
然后,从地质条件、开采技术、煤岩物理力学性质等多方面分析了冲击地压的产生机理和影响因素。
接着,介绍了目前常用的冲击地压预测方法和监测技术,以及针对冲击地压的各种防治措施。
结合具体案例,对冲击地压的防治效果进行了评估,并提出了相应的改进建议。
通过本文的研究,可以为我国煤炭开采中的冲击地压防治提供理论依据和技术支持,有助于提升煤炭生产的安全性和效率,促进煤炭行业的健康发展。
也希望本文能引起更多学者和业内人士对冲击地压问题的关注和研究,共同推动我国煤炭工业的安全生产和科技进步。
二、冲击地压机理分析冲击地压是煤炭开采过程中常见的地质灾害之一,其机理复杂,涉及多种因素。
冲击地压的发生通常与煤岩体应力状态、煤岩物理力学性质、地质构造、开采技术条件等有关。
煤岩体应力状态是冲击地压发生的基础。
在煤炭开采过程中,随着工作面的推进,煤岩体受到采动影响,原始应力平衡状态被打破,煤岩体内部产生应力集中。
当应力集中到一定程度时,煤岩体突然发生破坏,释放大量能量,形成冲击地压。
煤岩物理力学性质对冲击地压的发生也有重要影响。
煤岩体的强度、弹性模量、泊松比等物理力学参数决定了煤岩体对应力变化的响应程度。
一般来说,煤岩体强度越低、弹性模量越小、泊松比越大,越容易发生冲击地压。
受载煤岩体的红外辐射机理和传播规律探索
围的煤岩 体裂 隙表 面时会减 速 ,
在 其 变速 运 动 过 程 中会 产 生红 外辐 射 。
二 、 外 辐 射 的 辐 射 强 度 和 红
电荷 浓度 升高 .而低 应 力 区或 不 同 .必 然 发 生颗 粒 之 间的 滑
拉 伸 区 域 的 自 由 电 荷 浓 度 降 移 .其 结 果是 在 滑 移 面 发 生强 辐 射 功 率
维普资讯
S IT C C 一 E H&I F , N OMA I tA t 科技 ・ TON Z TON l 信息化
红夕 辐身 机 理禾 卜 寸
目前 ,随着 煤 矿 开 采 深度 的 日益 加 深 ,煤 岩 体 承 受 的载
受载 煤
● 李磊 梁旭 太 徐 浩
介 质 的分 子或原 子 , 碰撞 到周 或
子和 束缚 的 电荷 。在 非 均 匀应 激 发就会 对外产 生红 外辐 射 。 力 作用 下 非 均 质煤 岩 体 发 生不 均匀 应 变 时 .压缩 区域 的 自由 在 煤 岩 材 料 的 变 形 阶段 ,
由 于 颗 粒 之 间 的力 学 变 形 特 性
生局 部 激 发 ,结 果 是受 拉 的界 表 面 电荷 , 性为负 的。在 裂 纹 极
面 处 积 累 了 自 由 电 荷 f 要 是 电 主
表 面 受 压 的 区域 出 现 正 电 荷 。
子) 而受压 的 颗粒 内部 积 累 了 裂 纹 扩展时 , 。 在裂纹 尖端 形成 了
体粘 结 在 一起 而组 成 的 ,不 仅 相 反 符 号 的 电荷 。从 宏 观 上 来 运 动 的偶 极 子群 。 裂纹尖 端 的 在 在 形 是颗 粒包 裹 体 与 界 面处 胶 结 物 看 , 试 验 面 积 累 了 电荷 , 成 煤 体 本 相处 受 拉 区域仍 表 现为
《2024年多因素作用下受载煤岩体电磁辐射规律实验研究》范文
《多因素作用下受载煤岩体电磁辐射规律实验研究》篇一一、引言随着煤矿开采的深入,煤岩体受载变形和破坏是矿井生产过程中的重要问题。
在这个过程中,电磁辐射(EMR)是一种重要的物理现象,它可以有效地反映煤岩体受载的力学行为。
然而,煤岩体内部的电磁辐射受多种因素影响,包括载荷条件、材料特性、地质环境等。
因此,研究多因素作用下受载煤岩体电磁辐射的规律,对了解矿井地质状况、预防煤与瓦斯突出等事故具有重要意义。
二、文献综述在过去的几十年里,国内外学者对煤岩体电磁辐射的研究已经取得了一定的成果。
这些研究主要关注于电磁辐射的机理、影响因素以及在矿井生产中的应用。
然而,由于煤岩体本身的复杂性和多变性,以及外部载荷和地质环境的复杂性,目前对多因素作用下受载煤岩体电磁辐射规律的研究仍不够深入。
三、实验方法为了研究多因素作用下受载煤岩体电磁辐射的规律,我们设计了一套实验装置和方法。
首先,我们选择了具有代表性的煤岩样品,并对其进行了详细的物理和化学性质分析。
然后,我们通过改变载荷条件、材料特性、地质环境等因素,对煤岩样品进行加载实验。
在实验过程中,我们使用高精度的电磁辐射检测设备,实时记录煤岩体在受载过程中的电磁辐射数据。
四、实验结果通过实验,我们得到了大量关于多因素作用下受载煤岩体电磁辐射的数据。
首先,我们发现载荷条件对电磁辐射的影响显著。
随着载荷的增加,电磁辐射强度逐渐增大。
其次,煤岩体的材料特性也对电磁辐射产生影响。
例如,不同种类的煤岩具有不同的电磁辐射特性。
此外,地质环境也对电磁辐射产生影响。
例如,地下水、地应力等因素都会影响煤岩体的电磁辐射行为。
五、数据分析与讨论为了更深入地了解多因素作用下受载煤岩体电磁辐射的规律,我们对实验数据进行了详细的分析和讨论。
首先,我们通过统计方法分析了不同因素对电磁辐射的影响程度。
我们发现,载荷条件和材料特性是影响电磁辐射的主要因素。
其次,我们通过对比不同煤岩样品的电磁辐射数据,分析了煤岩体内部结构对电磁辐射的影响。
千秋煤矿冲击矿压电磁辐射前兆规律探索
千秋煤矿冲击矿压电磁辐射前兆规律探索
张寅
【期刊名称】《煤矿开采》
【年(卷),期】2011(016)001
【摘要】千秋煤矿为冲击矿压高发矿井,该矿引进电磁辐射仪对21141和21201两个工作面进行检测,通过对近期多次冲击发生时段电磁辐射强度变化情况分析,得出了千秋矿冲击矿压的电磁辐射前兆规律,为该矿之后的冲击矿压预测预报工作提供了参考依据.
【总页数】3页(P90-92)
【作者】张寅
【作者单位】义马煤业集团股份有限公司,河南,义马,472300
【正文语种】中文
【中图分类】TD324
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1.电磁辐射监测技术在新安煤矿冲击矿压预测中的应用 [J], 蒲文龙;刘洪泉
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3.冲击矿压电磁辐射前兆规律的初步研究 [J], 王云海;撒占友
4.冲击矿压防治实践中电磁辐射与顶板来压的对应关系 [J], 牟宗龙;窦林名;王绪胜;郑玉友;王占成;巩思园
5.电磁辐射预测预报冲击矿压 [J], 张继;肖双双
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冲击矿压危险预测的电磁辐射原理
2. 1 冲击矿压发生过程 任何动力现象都有其孕育 、发生 、发展和结束的
过程 ,冲击矿压也不例外. 失稳理论认为 ,煤岩变形 系统平衡状态的稳定性质是冲击矿压发生与否的先 决条件[7] . 采掘造成应力集中 ,部分煤岩体进入极限 强度 ,表现出应变软化性质 ,而其周围煤岩体因尚未 进入极限强度 ,从而不具有应变软件性质. 这就导致 原来的煤岩系统变成由两种不同性质介质组成的新 系统. 当系统处于非稳定状态时 ,在外界扰动下将发 生失稳破坏. 当失稳过程中系统释放的能量大于消 耗的能量时 ,多余的能量转化为动能而引起冲击矿 压. 2. 2 煤岩变形破坏的电磁辐射机理
(脉冲数) 也产生相应的增量. 如果 N 表示这些事件
的总和 , 即在 t2 > t1 时刻
∑ D ( t2 ) - D ( t1 ) = ΔDi = C ·N
(1)
当Δt →0 时有
Monitoring rock burst by electromagnetic emission
DOU Lin2ming , H E Xue2qiu
( S chool of ener g y an d saf et y en gi neeri ng , Chi na Uni versit y of M i ni n g and Technolog y , X uz hou 221008 , Chi na)
mail :lmdou @cumt . edu. cn)
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地 球 物 理 学 进 展
煤矿冲击地压电磁辐射临界值判定
煤矿冲击地压电磁辐射临界值判定
胡玮;田少飞;潘辉;包蓓蓓
【期刊名称】《内蒙古煤炭经济》
【年(卷),期】2015(000)005
【摘要】冲击地压是矿山压力显现的一种特殊形式,又称岩爆或煤炮,是地下采矿工程中最具威胁的动力灾害之一.冲击地压不仅损坏支架和巷道,导致矿井不能维持正常生产,严重时会危及井下人员的生命安全.因而系统的、深刻的对冲击地压进行研究具有重要的理论意义和实际意义.本文以某煤矿1305工作面为实例,根据现场实际条件,采用电磁辐射法对1305工作面进行电磁辐射临界值判定.
【总页数】3页(P144-145,152)
【作者】胡玮;田少飞;潘辉;包蓓蓓
【作者单位】淮南矿业集团张集煤矿,安徽淮南232001;淮南矿业集团张集煤矿,安徽淮南232001;淮南矿业集团张集煤矿,安徽淮南232001;淮南矿业集团张集煤矿,安徽淮南232001
【正文语种】中文
【中图分类】F406.3;TD324
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矿山动力灾害前兆规律及微震监测分析技术研究
矿山动力灾害前兆规律及微震监测分析技术研究Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly.编制:___________________日期:___________________矿山动力灾害前兆规律及微震监测分析技术研究温馨提示:该文件为本公司员工进行生产和各项管理工作共同的技术依据,通过对具体的工作环节进行规范、约束,以确保生产、管理活动的正常、有序、优质进行。
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摘要:矿山动力灾害包括矿山开采与地下工程活动诱发的冲击地压、煤与瓦斯突出、突水等, 是国内外矿山特别是煤矿开采过程中常见的工程诱发灾害。
作者认为, 不管是非煤矿山的矿山动力灾害、冲击地压、矿震等灾害问题, 还是煤矿的煤与瓦斯突出或突水问题, 都是矿山开采过程中的应力场扰动所诱发的微破裂萌生、发展、贯通等岩石破裂过程失稳的结果。
微破裂前兆是冲击地压、突水、煤与瓦斯突出等矿山动力灾害的共性特征。
对于矿山动力灾害的监测预报而言, 在原有瓦斯、水信息监测的基础上, 更应从寻找诱发矿山动力灾害的本质机理和微破裂前兆规律入手, 开展矿山动力灾害分析预报方法的研究。
基于上述学术思想, 作者突破以瓦斯、水等表象信息监测为依据进行矿山动力灾害预报的传统思路, 提出从开采应力扰动诱发微破裂导致地质环境劣化的动力灾害本质出发, 以微震监测和大规模科学计算技术为手段, 以灾害孕育的内在动因和前兆规律研究为核心, 以矿山动力灾害的实时预报为目标, 为我国矿山日常安全管理提供一种有效的手段。
1.引言矿山动力灾害包括矿山开采与地下工程活动中诱发的冲击地压、煤与瓦斯突出、突水等矿山灾害, 是国内外矿山特别是煤矿开采过程中常见的工程诱发灾害。
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矿压与灾害控制千秋煤矿冲击矿压电磁辐射前兆规律探索张 寅(义马煤业集团股份有限公司,河南义马472300)[摘 要] 千秋煤矿为冲击矿压高发矿井,该矿引进电磁辐射仪对21141和21201两个工作面进行检测,通过对近期多次冲击发生时段电磁辐射强度变化情况分析,得出了千秋矿冲击矿压的电磁辐射前兆规律,为该矿之后的冲击矿压预测预报工作提供了参考依据。
[关键词] 冲击矿压;电磁辐射;预测预报[中图分类号]T D 324 [文献标识码]A [文章编号]1006-6225(2011)01-0090-03R e s e a r c ho nE l e c t r o m a g n e t i c R a d i a t i o nR u l e s f o r F o r e w a r n i n gR o c k -b u r s t i nQ i a n q i u C o l l i e r yZ H A N GY i n(Y i m aC o a l G r o u pC o .,L t d ,Y i m a 472300,C h i n a )A b s t r a c t :Q i a n q i u C o l l i e r y i s a s e r i o u s r o c k -b u r s t m i n e .E l e c t r o m a g n e t i c r a d i a t i o ni n s t r u m e n t w a si n t r o d u c e di n t o 21141a n d 21201m i n i n g f a c e .E l e c t r o m a g n e t i c r a d i a t i o nr u l e s f o r f o r e c a s t i n g r o c k -b u r s t w e r e o b t a i n e d b y a n a l y z i n g e l e c t r o m a g n e t i c r a d i a t i o nv a r i a t i o na t r e c e n t r o c k -b u r s t t i m e .T h i s p r o v i d e dr e f e r e n c e f o r l a t e r r o c k -b u r s t f o r e c a s t .K e yw o r d s :r o c k -b u r s t ;e l e c t r o m a g n e t i c r a d i a t i o n ;p r e d i c t i o n a n d f o r e c a s t[收稿日期]2010-05-09[作者简介]张 寅(1974-),男,陕西安康人,高级工程师,现任义马煤业集团千秋矿矿长。
义马千秋煤矿是有50多年开采历史的矿井,随着开采强度的不断加大,现已进入二水平下山盘区开采,最大采深超过800m 。
目前,矿井主采煤层为侏罗系二煤,经鉴定该煤层具有中等强度冲击倾向性,且基本顶为平均厚度205m 的巨厚砾岩层,这些不利因素给矿井的安全高效生产带来巨大威胁。
矿井开采二水平21采区下山盘区,煤厚平均8.32m ,煤层倾角11~13°,煤层结构复杂,内部含夹矸0.5~1.5m 。
该煤层属容易自然发火煤层,发火期一般为0~3个月,最短7d 。
煤尘爆炸指数为47.29%,有爆炸危险。
矿井为低瓦斯矿井,21采区按高瓦斯进行管理。
1 矿井冲击矿压危害矿井自2008年6月5日发生破坏性冲击矿压以来,至2009年9月期间,在千秋矿21201回采工作面及21141准备工作面下巷共计发生破坏性冲击矿压14次,其中21201回采工作面下巷6次,21141准备工作面下巷8次,冲击破坏巷道超过60m 的冲击次数占60%以上。
自2008年12月至2009年9月中旬,千秋矿通过便携式电磁辐射监测仪K B D 5对21141和21201两个工作面发生的7次冲击矿压监测,结合工作面现场观测变形资料,对监测结果进行统计分析,确定千秋矿自身的电磁辐射指标参数及其前兆规律。
2 基于电磁辐射信息的冲击危险评价原理煤岩电磁辐射是煤岩体受载变破裂过程中向外辐射电磁能量的一种现象,与煤岩体的变形破坏过程密切相关,电磁辐射强度直接反映煤岩体的受载程度及变形破裂强度,脉冲数直接反映煤岩体变形及微破裂的频次。
煤岩体所受的应力越高,电磁辐射的强度就越大。
预测手段上采用临界值和趋势法进行评判。
当电磁辐射数据超过临界值时,认为有灾害危险;当电磁辐射强度或脉冲数具有明显增强趋势时,也表明有灾害危险;电磁辐射强度或脉冲数较高,当出现明显的由大变小,一段时间后又突然增大,这种情况更加危险。
3 千秋矿巷道电磁辐射特征观测结果表明,正常情况下工作面及巷道的电磁辐射的幅值及脉冲数较小,变化不明显。
工作面不同部位电磁辐射值不同,顶板压力大及煤体冲击危险性高的区域电磁辐射值高。
在较大的矿震发生第16卷第1期(总第98期)2011年2月煤 矿 开 采C o a l m i n i n g T e c h n o l o g y V o 1.16N o .1(S e r i e s N o .98)F e b r u a r y 2011DOI :10.13532/j .cn ki .cn11-3677/td .2011.01.027前,电磁辐射有明显反映,其幅值或脉冲数增长幅度较大。
在冲击危险区域诱发爆破后,电磁辐射的脉冲数变化剧烈,说明在这期间煤壁内变形破坏变化强烈,发生冲击矿压危险的可能性较大。
实例1:2009年6月19日,在21141工作面下巷距巷口约500m 发生冲击,声响剧烈,主巷道内底板震动,并伴随有冲击波。
此次冲击造成21141工作面下巷距巷口300~850m 范围不同程度受到影响,无人员伤亡。
由图1可发现,该次冲击前电磁辐射具有明显的规律性:平稳后脉冲强度首先急剧增大(6月11日),最大已达70m V ,已超过该矿设定的临界强度值(65m V ),之后出现数天的平稳期,当强度再次增大(6月19日)时,则发生了冲击。
可见,当脉冲剧降后并长时间(5~6d )保持稳定时,仍应采取一定的解危措施,以应对可能的冲击发生。
实例2:2009年5月7日,21201工作面下巷(a )距巷道口550m处(b )距巷道口750m 处图1 21141工作面下巷上帮电磁辐射强度曲线距巷道口400m 处发生一次冲击,声响剧烈。
最大片帮量500m m ,下巷415m 向外7棚加强梁上帮顶梁下沉,最大下沉量为300m m 。
无人员伤亡。
由图2显示的脉冲强度检测曲线可以看出,该次冲击发生时,4个通道的电磁辐射检测设备都表现出了较一致的规律性。
5月4日开始,所有通道显示出电磁辐射强度急剧增加,持续1d 后,迅速下降,待相对稳定1~2d 后,突然发生冲击。
可见,脉冲剧降后短期(1~2d )内也应被划为冲击高发期。
(a )距巷道口400m 处张 寅:千秋煤矿冲击矿压电磁辐射前兆规律探索2011年第1期(b )距巷道口410m处(c )距巷道口420m 处图2 21201工作面下巷上帮电磁辐射强度曲线4 结论(1)用电磁辐射法预测冲击矿压危险是可行的,可节省大量钻探工程,避免盲目采取措施,提高了回采速度,降低了预测费用及措施费用。
(2)现场实践表明:电磁辐射强度的变化规律与冲击矿压之间的关系并不是单一的,这缘于不同区域的地质、应力及支护等条件的差异性。
当辐射强度出现峰值时,冲击矿压发生的时间也不是单一的。
冲击有可能发生在电磁能辐射强度出现峰值后的1~2d 内,亦有可能需先经历一个相对平稳的阶段(5~6d ),当再次出现峰值时,冲击将突然发生。
该结论对于千秋煤矿21141工作面和21201工作面的冲击矿压预测预报有较强的指导意义。
[参考文献][1]王恩元,何学秋.煤岩变形破裂电磁辐射的实验研究[J ].地球物理学报,2000(1).[2]窦林名,何学秋.冲击矿压危险预测的电磁辐射原理[J ].地球物理学进展,2005(2).[3]李 钢,李成武,聂百胜,刘文波.采动过程中煤岩电磁辐射影响因素研究[J ].煤炭科学技术,2007(03).[4]杨 勇,潘一山,李国臻.便携式电磁辐射仪监测冲击矿压危险区域研究[J ].煤矿开采,2007,12(2):61-64,72.[责任编辑:于海湧](上接37页)6 优化方案适应条件分析由于受地质条件、开拓方案、回采顺序等多因素影响,任何设计或施工方案只能在一定条件下适用。
同时,煤矿生产是一个系统工程,每一子系统的设计都不是孤立的,必须综合考虑运输、通风、供排水、供电等各生产系统的综合影响。
上述优化改造方案的适应条件:近水平煤层,采用单水平或多水平分层开拓;低瓦斯、不易自燃煤层;适用“快速搬家技术”提前施工综采设备主、辅回撤通道,或巷道掘进、维护成本较低可以采用“两进两回”开拓布置的矿井。
7 结束语生产系统的改造是一个系统工程,只有充分掌握了各系统的特点,充分利用各系统的优势,才能对某个子系统进行灵活改造,从而达到整个生产系统的安全高效运转。
[参考文献][1]尹茂森.神东矿区快速建井模式[J ].煤炭科学技术,2004(10):17-19.[2]牛瑞芳.神东矿区井下无岩巷布置与矸石处理技术[J ].陕西煤炭,2008(5):83-84.[责任编辑:于海湧]总第98期煤 矿 开 采2011年第1期。