玉溪煤矿1301运输巷煤与瓦斯突出演化分析及监测技术试验

发布时间：2021-03-18 08:41

　　为对玉溪煤矿1301运输巷掘进过程中煤与瓦斯突出事故进行有效预测,结合巷道地质及瓦斯赋存情况,提出采用声发射瓦斯监测技术,通过数值模拟方法确定了掘进工作面声发射信号监测的主要区域为掘进工作面前方0～10 m,并通过试验确定了声发射强度的预警系数,现场应用结果表明:声发射监测监控期间,掘进工作面出现9次煤与瓦斯突出事故,声发射监测系统均有较好的响应。 

【文章来源】：煤. 2020,29(02)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

掘进工作面煤与瓦斯突出演化

根据模拟结果,能够得到巷道掘进过程中煤岩体微单元中的位移、应力数据,采用这些数据能够得出煤与瓦斯突出演化过程中的声电信号相应的时序特征,巷道掘进时瓦斯压力分布曲线如图2所示。由图2(a)可知,在巷道掘进前期,煤岩体向外部耗散的能量较小,同时电磁辐射和声发射信号强度也相应较弱,该阶段煤岩体处于能量的积聚阶段,在巷道掘进距离超过3 m后,此时煤岩体的耗散速度便开始逐渐增大,同时能量与脉冲数也在迅速增加,在巷道掘进至4 m时,能量与脉冲数达到峰值,出现煤与瓦斯突出现象。由图2(b)可知,在巷道掘进工作面前方存在一个瓦斯梯度场,相对越靠近煤体边界的位置,其瓦斯压力的梯度会越大,随着巷道掘进长度的增大,瓦斯的梯度压力在逐渐增加,因此得出巷道掘进距离越长,发生煤与瓦斯突出的危险性越强,且随着巷道掘进距离的增大,发生突出的规模也会越大。

在1301掘进工作面开展了声电瓦斯监测监控技术试验,设置5 d以外的预警为误报警,同时采用声电信号的自动识别和过滤噪音的系统避免噪声对测试结果的影响,在1301工作面运输巷掘进作业时,进行持续了60 d的声电信号强度的监测作业,根据监测结果,得出不同监测时间下声发射的强度曲线,如图3所示。图3中主要反映了发生煤与瓦斯突出事故时声发射信号的变化情况,并用圆圈具体标出了发生事故的前兆点,以及发生事故时声发射强度的预警临界值系数Kad。分析图3可知,随着巷道掘进作业的进行,煤岩体的破坏监测的声电信号强度也在不断变化,声发射有效信号的强度基本在50～150 mV之间分布,且在煤岩体出现事故之前,声电信号会表现出明显的增大趋势,在事故出现时声发射的强度一般会增大1.8倍左右,但在9月11号巷道掘进过程中出现的喷孔事故,此时监测到的声发射信号仅仅增大了1.4倍。

【参考文献】：
期刊论文
[1]突出矿井声-电-瓦斯系统监测参量变化及相关性研究[J]. 张仕和.  煤炭科学技术. 2018(03)

博士论文
[1]掘进工作面煤与瓦斯突出实时监测预警技术研究[D]. 陈亮.中国矿业大学 2016
[2]含瓦斯煤岩冲击破坏前兆及多信息融合预警研究[D]. 金佩剑.中国矿业大学 2013

硕士论文
[1]钱家营矿煤与瓦斯突出预警系统的应用研究[D]. 葛琦.燕山大学 2017



本文编号：3088049