[发明专利]两硬条件下冲击地压多参量监测预警体系

说明书

本发明公开了两硬条件下冲击地压多参量监测预警体系，包括冲击地压多参量监测预警和煤层弱化解危效果分析；其中冲击地压多参量监测预警包括监测预警体系、综合防治体系、微震监测数据分析、电磁辐射监测数据分析、钻屑量分析；煤层弱化解危效果分析包括煤层弱化解危措施、现场效果分析。本发明的有益效果是能够很好的对两硬条件下冲击地压进行监测预警。

技术领域

本发明属于煤炭开采技术领域，涉及两硬条件下冲击地压多参量监测预警体 系。

背景技术

我国煤矿开采条件复杂，煤炭资源埋藏深，随着开采深度和强度不断增加， 冲击地压、煤与瓦斯突出等灾害愈发严重，随着煤矿开采深度和开采强度的持续 增加，冲击地压发生机理也日趋复杂，冲击地压问题已经成为我国煤炭开采过程 中必须面对和解决的重要安全生产问题。据统计，我国发生冲击地压现象的矿井 数量已超150个，分布在19个省份，破坏性冲击地压每年发生数百起。其中， 我国现有采深超千米的煤矿矿井共计47座，平均采深1086m，深部复杂采动应 力和高自重应力的共同作用导致了冲击地压的频频发生。在冲击地压显现深度相 对较浅(280m～350m)的情况下，自重应力对冲击地压的显现特征不再起到决定 性的作用，复杂采动应力和构造应力的共同作用导致了冲击地压的频频发生，这 些浅源冲击地压矿井多具有坚硬的顶底板组合结构。顶板和煤层均相对坚硬的条件即为两硬，以坚硬煤岩体条件下邻空巷道冲击地压为主要研究对象，调研分析 了大同矿区冲击地压的类型和显现特征。通过对忻州窑矿冲击地压具体现象、监 测预警体系实施情况和综合解危实践反馈等进行分析，探讨了“两硬”条件下邻 空回采巷道冲击地压危险区域的划分、监测预警体系和综合防治体系。本文的研 究可为“两硬”条件邻空回采巷道采取有针对性的监测预警体系和动态调控措施 提供依据。

发明内容

本发明的目的在于提供两硬条件下冲击地压多参量监测预警体系，本发明的 有益效果是能够很好的对两硬条件下冲击地压进行监测预警。

本发明所采用的技术方案是包括冲击地压多参量监测预警和煤层弱化解危 效果分析；其中冲击地压多参量监测预警包括监测预警体系、综合防治体系、微 震监测数据分析、电磁辐射监测数据分析、钻屑量分析；煤层弱化解危效果分析 包括煤层弱化解危措施、现场效果分析。

进一步，监测预警体系包括矿区、采区、工作面以及超前危险区域多尺度监 测体系，各监测措施之间具有各自的精度和针对性，在总结不同采掘和解危措施 作用下多参量监测数据时空发展规律的基础上才能合理把握防冲的整个过程，实 现实时、在线、连续的不同时空尺度监测预警，在突出对采动应力集中区域、煤 层赋存异常区域、地质构造影响区域等危险区域重点监测的基础上，全面覆盖采 动影响区域，通过监测煤岩体的变形发展情况、应力集中情况、能量释放情况， 矿压数据、微震监测、电磁辐射监测可以互补配合，结合钻屑法等检测手段，确 定冲击地压危险性和危险区域。

进一步，综合防治体系包括危险区域划分、综合监测预警体系、综合解危体 系、综合防护体系在内的有机整体，对冲击危险区域的合理划分是实施有效监测 预警的基础，通过监测预警明确冲击危险区，在把握顶底板和煤层不同的应力集 中和能量积聚情况的基础上，通过卸压解危措施有序释放冲击危险区域积聚的弹 性能，冲击危险局部区域的解危，关键在于人工放顶和煤体卸压，解危措施实施 过后，随之检验解危效果，检验手段仍为钻屑数据、矿压监测数据、电磁辐射数 据、微震监测数据，并在动态的监测预警和解危过程中结合冲击危险性的变化不 断增强监测手段的有效性和解危措施的适用性，形成有针对性的层次化解危措 施。

进一步，微震监测数据分析是微震事件的能量值直接反映能量释放的剧烈程 度，而其破坏性的大小则同震动波的传播距离及相应位置的采掘布置情况一起共 同决定。

进一步，煤层弱化解危措施包括

(1)煤层注水包括煤层高压注水；

(2)钻孔卸压包括两帮煤壁施工卸压孔，以释放煤体内积聚的弹性能；