煤与瓦斯突出远程智能监测预警系统研究

针对目前煤与瓦斯突出预警在自动化程度、准确性等方面的需求,开发了煤与瓦斯突出远程智能监测预警系统,介绍了系统构成及信号监测、干扰识别、信号传输、预警准则等关键技术。该系统以声发射、电磁辐射和瓦斯浓度为预警指标,可实现对突出演化过程声-电-瓦斯信号的远程监测和综合预警,并能够根据机电设备开停信息自动识别与滤除干扰信号,提高了煤与瓦斯突出预警的准确性。应用结果表明,该系统具有较高的预警准确性,可提前8~24h捕捉到煤与瓦斯突出危险信息。

煤层水力冲孔影响范围电法反演模拟研究

水力冲孔是高突煤层所采用的主要防突措施之一,但对其影响范围的评价却缺乏较好的手段,电法是1种应用广泛的评价方法。介绍了水力冲孔过程煤岩体视电阻率的响应原理,建立了水力冲孔视电阻率法反演模型,利用了4种布极方式对其进行反演数值模拟并现场验证。结果表明:视电阻率法对于水力冲孔过程中的煤岩体视电阻率具有较好的响应;破碎区和渗流区的水和气体对模拟结果影响较小;4种布极方式都具有很好的横向分辨率,各反演结果中视电阻率的变化趋势具有较好的一致性;两级布极方式的探测深度最深,在水平与垂直方向上对钻孔的分辨率较高,故在水力冲孔勘探中应优先选取两级布极方式;现场测试结果验证了两级布极方式的有效性。

梁北矿煤与瓦斯突出危险性监测技术研究

梁北煤矿二1煤层具有煤与瓦斯突出危险性。通过声电瓦斯在线监测与传统指标相结合的方法,对梁北煤矿21011中巷掘进工作面煤与瓦斯突出危险性作出实时准确的的监控与评价。结果表明:声发射、电磁辐射与瓦斯压力与传统指标钻屑解吸指标Δh2值和钻屑量S值成高度正相关性,可以反应突出危险性。现场声电瓦斯信号监测结果表明在发生动力现象时,声电信号响应灵敏,可以提前2 h左右预测动力现象显现,具有较高的准确性,可以超前预测突出危险。

掘进工作面煤与瓦斯突出前兆特征及综合预警研究

针对煤矿现行的煤与瓦斯突出静态预警方法预警指标单一且不连续,动态预警方法采用的临界值法容易产生误报等问题,通过分析金佳煤矿11227运输巷动力显现事件的前兆特征,提出了趋势预警方法作为声发射强度、电磁辐射强度、瓦斯浓度等指标预警的方法,并确定了声发射强度、电磁辐射强度、瓦斯浓度各指标趋势预警相关参数的临界值。在此基础上根据声发射强度、电磁辐射强度、瓦斯浓度指标预警结果,利用层次分析法确定了各指标权重,提出了声电瓦斯综合预警准则。通过现场应用及分析,结果表明:声电瓦斯综合预警方法可对掘进工作面突出危险性进行连续实时监测预警,综合预警准确率为92.7%,漏报率为0,误报率为7.3%,预警可靠性高,对防治煤与瓦斯突出保障安全生产具有重要的指导意义。

模拟矿井下的电磁辐射干扰信号的特征规律研究

建立了电磁辐射干扰模拟实验系统,用风机的转动作为煤岩破裂模拟的背景值。通过改变振动台的振幅和频率来改变电磁干扰的强度和频率,模拟测试了煤矿井下电磁干扰信号特征规律。实验结果表明:在振幅保持不变时,随着频率增大,电磁辐射强度呈现先增加后保持不变的变化规律;在频率保持不变时,随着振幅增大,电磁辐射强度则呈现先增加后减小然后保持不变的变化规律;随着探头位置变大,电磁辐射能量呈现逐渐降低的变化规律。