矿井微震与电法耦合监测技术

随着煤炭资源开采区域、深度及强度的增加,矿井工作面采掘扰动极易诱发矿井突水事故,严重威胁我国煤炭资源安全开采。矿井水害事故的发生主要是岩体采动破裂与矿井水渗流共同作用的结果。研究表明,微震信号的纵横波到时、幅值、频率等参量可有效表征岩体破裂位置、强度及其震源机制,地电场信号中的电阻率、激励电流及自然电位等参量可有效表征岩体渗流演化过程。透水通道形成对应微震场特征,地下水渗流对应地电场特征,因此微震电法耦合方法对矿井水害孕育发展过程具有监测预警的功能,可有效对采动破坏过程中形成的突水通道、水源位置及渗流过程等水害三要素进行精准捕捉;减少单一地球物理方法多解性,提高水害监测预警精度,对煤矿防治水意义重大。当前,微震与电法耦合监测技术在煤矿水害实时动态监测中开始得到应用,突破传统微震与电法独立采集的局限,课题组自主研发了国内外首款煤安认证的微震与电法耦合并行监测系统,该系统以微震场与地电场并行采集基站为核心,集被动源微震波场与主被动地电场为一体,通过连接矿井物联网,实现远程数据采集控制、传输及云端存储;其一体化网络服务器主机可连接多个采集基站,并将微震检波器、电法激励电极与电位测量电极进行相互隔离、并行采集,形成微震事件密度与能级分布、电阻率分布、自然电位分布等时空云图来监测预判水害三要素。微震与电法耦合监测技术仍需在微震事件智能识别与定位、地电场的电阻率三维反演以及自然电位渗流反演方面进行专项攻关;结合并行监测的微震电法大数据集,重点在微震电法数据联合反演、智能化监测预警方向开展进一步研究。微震与电法耦合监测技术,作为矿井水害的主动预警监测新方法,可为我国智能化矿井建设发挥重要作用。

基于VMD和GA-SVM的矿井地震自适应噪声压制方法

煤矿井下地震信号往往呈现出复杂的波场特性且伴随着大量噪音干扰,导致地震信号的初至拾取精度降低,从而影响地震数据的反演与解释。针对复杂干扰环境下采集的低信噪比地震信号,提出了基于变分模态分解(VMD)和遗传算法优化支持向量机(GA-SVM)的地震噪声压制与初至提取方法,以提高煤矿井下复杂噪声条件下的地震信号质量。采用变分模态分解对含噪地震信号进行自适应分解,得到数个的变分模态分量(IMF);对VMD分解得到的IMF分量进行特征提取,将提取所得的信号特征作为信号有效性判别的依据;利用遗传算法对支持向量机模型进行优化,得到最优的惩罚因子c与核函数参数g;利用优化后的支持向量机模型对IMF分量进行有效性判别并将有效分量重构成高信噪比信号;通过对人工加噪的地震信号应用噪声压制算法,煤矿井下常见的不同类型噪声被有效地压制,验证了算法的可行性;对矿井巷道实采的地震记录进行噪声压制处理,有效地压制了数据中的干扰噪声,极大程度地提高了地震记录的信噪比,使初至拾取得更加准确。结果表明,基于VMD和GA-SVM的地震噪声压制方法可以很好地提取含噪地震记录中的有效信号,提高初至拾取精度,在矿井复杂干扰条件下具有显著的应用潜力,对解决矿井复杂干扰条件下的地震勘探问题有重要意义。

零代码平台下医院第三方人员智能管理的探索

以医院第三方人员智能化管理平台的构建为主要研究对象,借助零代码平台,搭建第三方人员线上备案信息登记、预约拜访审批、流调管理等,以信息化管理手段,提升管理效率,增强信息整合能力。实现对第三方人员在院情况的“全覆盖、全流程、全周期、全闭环”管理。

基于地下水渗流中地电场响应的矿井水害预警试验研究

通过建立渗流–电测模型,在渗流过程中采用网络并行电法仪进行时空域地电场参数试验,首次取得渗流中地电场参数的空间瞬态响应。以电位、电流等时线和视电阻率等时面特征为依据,发现渗流过程中自然电场在时空域均表现为上升趋势,自然电位等时线的极值点指示渗流位置,并具有超前感应能力。激励一次场电压、电流可以精确确定渗流液面与渗流速度,适合于非均匀地质体渗流规律的研究。实时视电阻率图像具备跟踪识别渗流区域和相对水量变化的能力,随着视电阻率变低,地下水渗流趋向饱和。通过对五沟煤矿的实际地电场监测,提前2 d成功预报了1013工作面底板出水,巷道自然电位极值点指示出水位置,视电阻率等时面指示出水水源层位。采用井下地电场的空间同步监测技术,可用来进行煤层底板水害的实时监测研究,在矿井突水灾害防治中具有应用前景。

高密度电阻率法观测煤层上覆岩层破坏

覆岩破坏引起稳态电场特征发生变化 ,其主要变化的电性参数是电阻率。通过观测煤层开采前后覆岩电阻率参数变化 ,并根据计算及图形模拟结果 ,表明电阻率的变化反映了覆岩破坏的变化状况 ,据此 ,再按照电阻率变化幅度 ,可准确确定导水断裂带范围 ,为煤层开采提供可靠的地质依据 。

三维并行电法勘探技术与矿井水害探查

应用自主开发的网络并行电法仪及其三维采集系统,对布置在矿井工作面不同巷道内的所有电极进行电流、电压数据同步实时采集,实现了地下空间的三维电法同步测量.然后运用三维电阻率反演技术,得到矿井工作面内三维空间的电阻率分布特征,为工作面非巷道揭露区的水文地质与工程地质探查提供了有效的地球物理勘查手段.该技术突破了目前矿井直流电法勘探的局限性,首次取得了煤矿工作面底板完整三维电场参数与视电阻率数据体.通过多个矿井工作面的探采对比,三维反演解释结果客观地反映了工作面内底板的隐伏水源空间位置,为矿井防治水工程提供了准确信息.

中国矿井物探技术发展现状和关键问题

以煤为主的能源消费结构、复杂的成煤模式和开采条件决定了中国矿井物探技术的发展具有自身特点。在总结矿井地震法、矿井电磁法为代表的矿井物探技术发展历程的基础上,立足于国内煤炭开采现状,认为当前矿井物探技术需要在全空间、多场耦合方面加强基础研究;在矿井物探装备、观测系统、反演方法等方面,应结合物联网技术、巷道钻孔组合空间,进行技术研发;矿井地震、煤层槽波、直流电法、瞬变电磁法、无线电波坑透法等是矿井物探的主要方法,这些方法需要走勘探、监测并举,多场耦合、协同解释的道路。对复杂采空区、灰岩水、煤与瓦斯突出等灾害源的探测是矿井物探面临的任务和关键问题。

煤体瓦斯特征与震波参数关系的试验研究

分析研究了淮南矿区煤层频谱特征、波速特征及衰减特征,结果表明,煤层中瓦斯含量和震波动力学参数具有较好的相关性,其中煤层瓦斯含量与震波波速具有线性相关关系,随着煤层瓦斯含量的增加,煤层波速逐渐减小;瓦斯含量与煤层固有主频值呈较好的线性相关;瓦斯含量与煤层衰减系数呈对数相关,与品质因子呈线性相关。

矿井巷道地震反射波超前探测波场处理方法研究

掘进工作面突水、煤与瓦斯突出等事故频发迫切需要精细超前地球物理探测技术,反射地震波法是地质构造超前探测预报的重要手段,而波场分离、偏移成像是反射波地震超前探测的关键处理技术。对比分析运动学、动力学波场分离及偏移成像技术,提出了一种巷道全空间条件下的反射波动态极化偏移成像方法;实际巷道超前探测对比试验表明,极化偏移成像具有消除对称异常假象、提高空间分辨率的效果。

含水层渗流突变过程地电场响应的物理模拟

根据渗流地电场原理,建立砂质含水层渗流电测物理模型,并采用网络并行电法技术,对模型注水和放水过程中的电性参数进行实时测量。实验结果表明:向含水层注水时,含水层的自然电位先期出现一极小值,随后表现为上升趋势并达到极大值,含水层激励电流和激励电位呈上升趋势。含水层放水突变时,N极在自由空间,自然电位下降;N极在水源空间,自然电位上升;B、N极在同一空间,激励电位下降;B、N极处于不同空间,激励电位上升;激励电流不受B、N极所在空间影响,保持稳定。放水结束后,自然电位和激励电位呈下降趋势,激励电流明显下降,对不饱和水量敏感性好。视电阻率值可以表征含水层的注水、放水过程,其值的高低与砂层含水量成反比。

矿井并行电法技术体系与新进展

并行电法(Parallel Electrical Method,PEM)是集阵列式、全电极、全波形3种电场(自然电场、激励电场和感应电场)的同步采集和处理于一体的地电场勘探方法,它以时空域地电场的并行测试与并行处理为核心思想:通过每个电极1个ADC及开关装置的集成,实现全部电极的并行激励与采集,获得包括AM法和ABM法两种形式的地电场数据体;按照电极的空间组合与时序关系,解编出激励电流序列和对应的自然电场(零次场)、激励电场(一次场)和感应电场(二次场)的电位响应序列,再根据电位响应与电流激励的传递原理解析出探测介质的电阻抗属性(包括自然电位、电阻率和极化率等参数),由此实现3种电场信息的并行解析。矿井并行电法(Mine-PEM)充分利用了巷道空间、钻孔空间及其组合形式,进而实现了对煤层顶底板充水水源、导(含)水断层、岩溶陷落柱及注浆改造效果的有效探查,对采动围岩破坏特征及富水异常区的动态检测,以及对地下水渗流演化的实时远程监测及水害超前预警等,这些技术于过去15 a间在全国煤矿防治水领域得到推广应用,发展、形成了矿井并行电法技术体系。矿井物联网技术的普及,使网络并行电法的智能特色得以发挥,实现了矿井地电场定时激励采集与实时动态监测的在线远程控制;双模式电极测试技术(Double-mode Electrode Testing Technique)的引入与应用,解决了常规地电场测试技术(如高密度电法)中激发、接收共用同一电极而导致自然电场、感应电场数据误差大甚或失效的问题,保证了3种电场并行测试数据的有效性;由此,并行电法技术实现了对主动源电法勘探与被动源地电场监测的有效融合,这对矿井灾害源动态、精细探测尤其是水害预警来说意义重大,形成的并行电法国家能源行业标准已得到实施。并行电法不仅可为智能矿山、透明矿山的建设提供技术保障,而且在工程与环境物探领域以及城市地下空间精细探查中也已得到推广。当前,地电场多参数的并行解析与联合反演是其重点研究内容,通过对介质电阻抗成像理论的深入研究,有望为岩土体多相介质多场耦合作用及其演化特征的探查提供有效手段。

医疗安全不良事件管理中关键问题的分析

医疗安全不良事件管理体系包含上报流程、分析流程和改进流程等,在这些管理过程中涉及一些重要的问题需要引起管理人员足够的重视,例如不处罚原则、关联性、评价性等。在国家相关政策的引导和督促下,医疗安全不良事件上报增多,医院所积累的不良事件数据库对提升医疗安全的价值有待进一步挖掘。

孔巷联合并行电法超前探测技术研究

巷道掘进是矿井生产的重要环节,也是矿井水害预防的最前沿阵地,有效的做到掘进迎头前方地质异常超前预测预报是实现巷道安全掘进的基础。考虑到巷道超前探测方法在各个方面的条件限制,结合矿井钻探与物探的优势,在钻孔和巷道内布设电极测量迎头前方区域地电场响应特征,同时开展孔巷联合并行电法超前探测的有限元三维数值模拟,采用金属球体模拟迎头前方典型低阻异常体,异常区域视电阻率值低于10Ω·m。该方法应用于五沟煤矿1024工作面风巷的实际探测,结果表明:超前探测区域内视电阻率值整体较高,孔底前方30~34m处存在一处明显低阻异常,其视电阻率值低于10Ω·m,后经实际揭露验证,该处较为湿润破碎。

矿井多波多分量地震方法与试验

多波多分量地震勘探近些年发展迅速,但其在矿井地震中的研究与应用仍不足。矿井全空间效应下波场复杂,在可激发出的体波、煤层槽波、巷道面波与声波等中的有效波与干扰波成分随成像波型选择而改变;同时来自空间多方向的地震波混叠,无方向性的成像难免会出现假象,影响矿井地震勘探的精度。为有效利用不同类型波进行成像,提出基于地震波偏振特性的矿井多波多分量地震方法。此方法利用三分量地震记录,通过时窗自适应的极化分析方法获取准确极化特征参数,避免了因时窗选取不准确而造成极化参数错误的问题;其在散射原理基础上构建的极化滤波函数包含偏振因子和方向因子,可随成像点空间位置及成像的波型的变化而实时更新;偏振因子利用信号的偏振系数可压制非线性干扰波,达到提取纵横波及勒夫型槽波等线性极化波的作用,提高矿井地震信号的信噪比;方向因子根据成像点空间位置与特定波型的振动方向的空间关系,不仅可分离振动方向不同的波(如纵波与横波),还能获取空间任一点的地震波信号,从而实现针对空间任一位置的多波偏移成像。现场试验表明:在岩巷中可分别进行纵波和横波的成像,两者相互验证,提高了探测准确度,同时其探测区域空间位置不受地震测线的约束,可实现测线范围外的地震探测,解决矿井地震勘探施工空间受限的问题;在煤巷中可分别进行槽波与体波的成像,解决槽波反射探测距离受限的难题,故在槽波勘探中建议采用三分量接收,理想情况下,采用煤层三分量和顶板三分量同时接收,形成槽波、体波六分量记录,作为槽波、体波联合勘探的基础数据。

矿井构造与瓦斯的震波超前探测技术应用分析

采用震波探测技术 ,利用专门的智能矿井资源探测仪 ,通过震波的时域参数、幅频域特征等方法 ,实施自激自收反射技术、面波技术、到时层析成像技术 ,可以预测前方断层位置、煤体的内部变异以及瓦斯突出的可能性。在巷道独头探测煤层和小断层及工作面内的构造探测工程实例中 ,进一步说明了震波探测方法对矿井瓦斯及小构造探测有较好的应用效果。

我国医院门诊预约诊疗服务现状分析

从预约平台的建设到预约规则的制定,比较分析了各地在预约诊疗服务中的特色做法。从中发现目前预约诊疗中的突出问题,探讨优化预约方案的途径,指出集约式统一的预约服务平台是预约发展的必然趋势,越来越多的医院进入到该平台。

巷道前方地质构造MSP法超前探测技术与应用研究

巷道前方地质构造超前探测是地下工程施工的技术关键和技术难题,利用地震反射波探测技术,采用巷道多次覆盖观测系统采集地震数据,通过能量合成与分解、波场分离、偏移叠加等处理技术,形成矿井地震波超前探测技术(Mine Seismic Prediction即MSP技术),在巷道迎头空间进行全方位的数据采集与处理,可获得巷道探测方向的各种有效的反射波组,该波组与前方的地质界面具有很好的对应性。数值模拟、室内超声波实验与现场探测实验表明,MSP探测技术可以解决巷道前方300m以内的各种地质构造预报。

工程锚杆锚固质量动测技术

结合锚固体系的锚杆动力学及弹性波运动学理论,分析和评述了锚固体系的振动特征和锚固体系中弹性波传播的能量衰减规律,以及锚杆锚固质量检测的方法、技术与特点;并通过工程检测实例进一步说明,锚杆锚固质量动测技术是一种方便易行,测试精度能满足现场技术要求的方法,具有较为广阔的应用前景.

地震走时层析成像算法与比较

采用物理数学方法，分析推导了离散层析成像的数值算法，介绍了其中的BPT法、ART法和SIRT法，并进行了数值模拟．结果表明：BPT方法相对简单，但概念明确；ART与SIRT方法属于迭代算法，迭代精度并不完全正比于迭代次数；但SIRT较ART方法的迭代收敛性好、收敛速度快．以BPT方法的重建结果作为选代方法的初值，在投影数据精确时用ART方法，其它情况用SIRT方法，均能取得较为满意的重建结果图像．

岩石受力状态对弹性波传播速度的影响初探

岩石所受的三向应力状态对其弹性波传播性质有一定的影响，此认识为所做的以泥质砂岩、泥岩和硅质胶结的坚硬砂岩为试样的实验所证实。实验结果表明，泥质砂岩和泥岩的ｖＰ／ｖＳ值几乎保持不变，硬质砂岩的ｖＰ／ｖＳ曲线却在应力达破坏荷载的９０％左右出现下凹现象。