為對玉溪煤礦1301運輸巷掘進過程中煤與瓦斯突出事故進行有效預(yù)測,結(jié)合巷道地質(zhì)及瓦斯賦存情況,提出采用聲發(fā)射瓦斯監(jiān)測技術(shù),通過數(shù)值模擬方法確定了掘進工作面聲發(fā)射信號監(jiān)測的主要區(qū)域為掘進工作面前方0～10 m,并通過試驗確定了聲發(fā)射強度的預(yù)警系數(shù),現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)果表明:聲發(fā)射監(jiān)測監(jiān)控期間,掘進工作面出現(xiàn)9次煤與瓦斯突出事故,聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)均有較好的響應(yīng)。 

【文章來源】：煤. 2020,29(02)

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

掘進工作面煤與瓦斯突出演化

根據(jù)模擬結(jié)果,能夠得到巷道掘進過程中煤巖體微單元中的位移、應(yīng)力數(shù)據(jù),采用這些數(shù)據(jù)能夠得出煤與瓦斯突出演化過程中的聲電信號相應(yīng)的時序特征,巷道掘進時瓦斯壓力分布曲線如圖2所示。由圖2(a)可知,在巷道掘進前期,煤巖體向外部耗散的能量較小,同時電磁輻射和聲發(fā)射信號強度也相應(yīng)較弱,該階段煤巖體處于能量的積聚階段,在巷道掘進距離超過3 m后,此時煤巖體的耗散速度便開始逐漸增大,同時能量與脈沖數(shù)也在迅速增加,在巷道掘進至4 m時,能量與脈沖數(shù)達到峰值,出現(xiàn)煤與瓦斯突出現(xiàn)象。由圖2(b)可知,在巷道掘進工作面前方存在一個瓦斯梯度場,相對越靠近煤體邊界的位置,其瓦斯壓力的梯度會越大,隨著巷道掘進長度的增大,瓦斯的梯度壓力在逐漸增加,因此得出巷道掘進距離越長,發(fā)生煤與瓦斯突出的危險性越強,且隨著巷道掘進距離的增大,發(fā)生突出的規(guī)模也會越大。

在1301掘進工作面開展了聲電瓦斯監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)試驗,設(shè)置5 d以外的預(yù)警為誤報警,同時采用聲電信號的自動識別和過濾噪音的系統(tǒng)避免噪聲對測試結(jié)果的影響,在1301工作面運輸巷掘進作業(yè)時,進行持續(xù)了60 d的聲電信號強度的監(jiān)測作業(yè),根據(jù)監(jiān)測結(jié)果,得出不同監(jiān)測時間下聲發(fā)射的強度曲線,如圖3所示。圖3中主要反映了發(fā)生煤與瓦斯突出事故時聲發(fā)射信號的變化情況,并用圓圈具體標(biāo)出了發(fā)生事故的前兆點,以及發(fā)生事故時聲發(fā)射強度的預(yù)警臨界值系數(shù)Kad。分析圖3可知,隨著巷道掘進作業(yè)的進行,煤巖體的破壞監(jiān)測的聲電信號強度也在不斷變化,聲發(fā)射有效信號的強度基本在50～150 mV之間分布,且在煤巖體出現(xiàn)事故之前,聲電信號會表現(xiàn)出明顯的增大趨勢,在事故出現(xiàn)時聲發(fā)射的強度一般會增大1.8倍左右,但在9月11號巷道掘進過程中出現(xiàn)的噴孔事故,此時監(jiān)測到的聲發(fā)射信號僅僅增大了1.4倍。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]突出礦井聲-電-瓦斯系統(tǒng)監(jiān)測參量變化及相關(guān)性研究[J]. 張仕和.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2018(03)

博士論文
[1]掘進工作面煤與瓦斯突出實時監(jiān)測預(yù)警技術(shù)研究[D]. 陳亮.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[2]含瓦斯煤巖沖擊破壞前兆及多信息融合預(yù)警研究[D]. 金佩劍.中國礦業(yè)大學(xué) 2013

碩士論文
[1]錢家營礦煤與瓦斯突出預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D]. 葛琦.燕山大學(xué) 2017



本文編號：3088049