煤与瓦斯突出综合监测预警研究-矿业工程专业毕业论文.docxVIP

内蒙 内蒙古科技大学硕士学位论文 万方数据 万方数据 摘 要 随着煤矿地下开采深度的不断增加，井下发生煤与瓦斯突出等地质灾害事故 的频率也在不断的增加，严重威胁着矿井工人的生命财产安全且会给煤矿带来不 可估量的财产损失。近年来，经过多位专家长时间的不懈努力和反复实验研究， 得出了瓦斯突出在发生前会有明显的前兆信息这一重要结论。随着对煤与瓦斯突 出事故研究的不断深入和丰富的研究手段与技术，电磁辐射、声发射、微震监测、 煤体辐射温度等预警方法均得到了较好应用。但是，一般情况下上述监测预警方 法在矿井中应用还不够全面，通过监测到的数据无法准确的预测出瓦斯突出的区 域和地点。针对采掘工作面干扰源多，预警误报的问题，对实时综合监测预警展 开研究，有效地提高突出预警的准确率，对保障煤矿的安全生产具有重要意义。 本文对煤与瓦斯突出综合监测预警进行研究，以煤与瓦斯突出机理为基础， 阐述了煤与瓦斯突出过程中的煤岩特性和力学特性，并分析了发生突出前煤岩体 内产生的前兆信息。根据微震监测、应力监测和瓦斯涌出量监测的相关原理，提 出了煤与瓦斯突出综合监测方法，并分别对微震、应力和瓦斯的单项指标进行了 研究，利用模糊数学综合评判的方法建立了微震监测指标，采用应力增量指标作 为应力监测指标，以瓦斯评价参数方差和偏差建立了瓦斯监测指标，最后根据 RFPA2D 的模拟结果和三项指标数据的监测结果，建立了基于 3 个单项监测指标 的综合监测指标，并根据综合监测结果与 1 的接近程度对煤与瓦斯突出的危险程 度进行了分级。 最后，在山西某矿 8204 工作面建立了以以太网为主，无线网为辅的煤与瓦 斯突出综合监测系统，对该工作面进行监测。结果显示：微震事件、应力变化和 瓦斯涌出量变化都具有良好的同步性，且对突出危险性具有较高的敏感度；并根 据该工作面的实际地质情况，在工作面采空区上隅角采用插管抽采，工作面前方 采用顺层平行单排钻孔预抽作为防突措施，并取得良好的防突效果。 关键词：煤与瓦斯突出；综合监测预警；微震；应力监测 I Abstract With the depth of underground mining increasing in coal mine, the frequency of occurred of gas outburst and other geological disasters also increased, and with the generation of the mine safety accidents, it will have a serious threat to the life and property safety of mine workers, and will bring incalculable damage to property of coal mine. In recent years, Through a number of experts for a long time of the tireless efforts and repeated experimental study, obtained the important conclusion that there will be significant precursor information before the gas outburst occurred. with the deepening of the study and enrich research means and technology, such as acoustic emission, electromagnetic radiation, microseismic monitoring and the temperature of coal radiation warning are all got better application. In general, however, the application in the mine monitoring and early warning method is not enough comprehensive, throuth the monitoring data cannot be accurately predict gas outburst in the area and location. For mining working face multiple interference sources, the problem of early warning false positives, study fo