聲發(fā)射預測煤與瓦斯突出危險性技術研究.pdf

1、煤與瓦斯突出是一種極其復雜的動力現象，是地應力、煤層中的瓦斯壓力及煤體結構力學性質等因素綜合作用的結果。煤與瓦斯突出對井下巷道、設備、設施、生產系統(tǒng)造成破壞，甚至引起瓦斯爆炸，對井下的安全生產造成嚴重威脅，因此，研究預測煤與瓦斯突出危險性對煤礦安全生產具有十分重要的意義。 煤和巖石等固體材料變形與破壞過程中伴有聲發(fā)射（AE）現象，因此，AE技術是用來對材料內部損傷進行實時檢測的一種方法。煤層巷道圍巖的動態(tài)損傷、破壞致失穩(wěn)過程預報

2、是預測煤與瓦斯突出的前提。本文以窯街煤電集團海石灣煤礦6222煤巷掘進工作面為監(jiān)測對象，通過理論分析、數值模擬以及現場監(jiān)測等研究方法，對其突出危險性進行了分析研究。 研究表明，煤巖體材料存在的固有缺陷是重要的聲發(fā)射源，可以利用“凱瑟效應”以及煤樣加載過程中的聲發(fā)射信號特征進行煤與瓦斯突出危險性預測；突出危險性預測利用2σ原則進行判別，若大、小事件數置區(qū)間（μ-2σ，μ+2σ）內時，視為工作面無突出危險；反之則有一定的突出危險性。

3、聲發(fā)射預測關鍵還在于對于噪音信號的有效濾除，可以著手于傳感器軟、硬件及現場安裝工藝來改進濾噪效果；由于煤巷兩幫塑性圈范圍深度約為1.2～1.8m，結合松動圈有濾噪及聲發(fā)射信號衰減的特性，應將波導桿安裝在松動圈以外的原始煤巖體中進行監(jiān)測，長度宜選用1.9～2.0m。 現場數據顯示聲發(fā)射傳感器可以很好的采集到突出危險工作面煤巖體的斷裂情況，真實捕捉了煤與瓦斯突出的前兆信息。對比井下實際情況，驗證了2σ原則判定掘進工作面突出危險的有效