义忠煤矿突出危险声—电—瓦斯前兆规律及预警技术研究

发布时间：2017-06-03 00:07

  本文关键词：义忠煤矿突出危险声—电—瓦斯前兆规律及预警技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：煤与瓦斯突出等煤岩瓦斯动力灾害严重影响煤矿安全生产,威胁井下工人的生命安全。随着采掘深度的增加,煤与瓦斯突出的危险性日益增大,突出的发生更加复杂,实时监测预警煤与瓦斯突出对于有效防止突出发生、保障安全生产具有重要意义。针对突出实时监测受干扰多、前兆规律不明确且不易识别、报警准确率低以及贵州义忠煤矿工作面突出预测指标单一且不能实现连续预测等问题,以义忠煤矿11112掘进工作面为研究对象,实时监测巷道掘进过程中的电磁辐射、声发射和瓦斯信号;分析掘进工作面干扰信号的规律和特征,并提出现场条件下的干扰规避方法;研究掘进过程中电磁辐射、声发射信号及瓦斯浓度对预抽瓦斯、突出危险显现等的响应规律;根据突出响应前兆规律及现场测试数据确定单指标预警临界值,利用投影寻踪的方法确立综合预警指标及其临界值,建立义忠煤矿煤与瓦斯突出实时监测及综合预警体系;并根据义忠煤矿的实际监测数据对综合预警体系进行验证。本文的研究成果有:(1)在义忠煤矿11112掘进工作面安装了声电瓦斯实时监测系统,监测了工作面掘进过程的电磁辐射、声发射和瓦斯浓度信号。(2)对现场掘进工作面的声发射、电磁辐射干扰信号进行了分析,确定了干扰信号的特征,分别提出了声发射和电磁辐射干扰规避方法。(3)分析揭示了义忠煤矿掘进工作面声-电-瓦斯响应规律:电磁辐射、声发射信号与放炮、掘进速度、超前抽放瓦斯等对应性良好;利用多时间尺度的方法分析了声电瓦斯信号对动力显现等突出危险的响应规律,发现了义忠煤矿突出危险的两种前兆特征规律;声-电-瓦斯指标与常规指标K1相关性较高,与S相关性较低。(4)提出超限、趋势、波动预警指标,利用模糊数学的方法分别求出临界值,利用投影寻踪的方法建立综合预警指标,实现煤与瓦斯突出的综合监测预警。(5)利用义忠煤矿的实时监测数据对综合预警方法进行了验证,综合预警结果与现场的断层地带、瓦斯异常涌出、常规指标趋势异常、喷孔、顶钻等事件对应良好,该方法可以有效提高突出预警的实时性及准确率。
【关键词】：煤与瓦斯突出 综合预警 投影寻踪 电磁辐射 声发射
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD713.2
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 1 绪论17-26
• 1.1 论文研究目的及意义17-18
• 1.2 国内外研究现状18-24
• 1.3 存在的问题及不足24
• 1.4 本文研究的主要内容24
• 1.5 技术路线24-26
• 2 实时监测系统的建立26-37
• 2.1 矿井概况26-29
• 2.2 煤与瓦斯突出影响因素29-31
• 2.3 监测地点31-32
• 2.4 监测系统及监测方法32-36
• 2.5 本章小结36-37
• 3 掘进工作面掘进过程声-电-瓦斯特征规律37-58
• 3.1 声电干扰信号特征及规避方法37-41
• 3.2 放炮前后声-电响应规律41-45
• 3.3 不同掘进速度的声-电响应特征45-46
• 3.4 防突措施执行前后声-电-瓦斯响应规律46-48
• 3.5 煤层突出危险显现声-电-瓦斯响应规律48-53
• 3.6 声-电-瓦斯与常规预测指标对比分析53-56
• 3.7 本章小结56-58
• 4 煤与瓦斯突出综合预警系统58-66
• 4.1 突出预测指标的确定58-59
• 4.2 声-电-瓦斯预测突出临界值的确定59-62
• 4.3 突出预测综合指标的确定62-65
• 4.4 煤与瓦斯突出综合预警方法65
• 4.5 本章小结65-66
• 5 煤与瓦斯突出综合预警技术的验证66-78
• 5.1 煤与瓦斯突出预警技术的验证66-77
• 5.2 煤与瓦斯突出综合预警结果77
• 5.3 本章小结77-78
• 6 结论78-80
• 6.1 全文总结78-79
• 6.2 主要创新点79
• 6.3 展望79-80
• 参考文献80-85
• 作者简历85-87
• 学位论文数据集87

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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1 张瑞林;现代信息技术在煤与瓦斯突出区域预测中的应用[D];重庆大学;2004年

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本文编号：416826