矿山地压监测讲解
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地压监测技术方案地压监测技术是当下煤矿井下安全生产中不可或缺的技术之一,它通过对煤矿工作面和矿井巷道等地质构造进行监测,及时、准确地获取地压数据,为煤矿生产提供科学依据,保障井下工作人员的安全。
本方案针对煤矿地压监测的需求,提出一种基于智能化技术的地压监测系统方案。
一、方案概述本方案主要包括硬件组成及数据采集系统、数据传输系统、数据存储系统、数据处理系统。
通过这些组成部分,从井下收集矿压数据,交由数据处理系统处理,为煤矿生产过程中的安全生产保驾护航。
二、硬件组成及数据采集系统本系统的采集设备包括采矿机和矿壁采集器。
采矿机用于采集煤矿工作面的地压数据,而矿壁采集器则用于采集矿井巷道地质构造的数据。
采矿机需要安装移动控制系统,定期从工作面采集地压数据;矿壁采集器通过Y轴自行移动悬挂于巷道煤壁,定时采集矿壁的地质构造信息。
三、数据传输系统煤矿地压数据量巨大,传统的数据传输方式往往效率低下,无法满足实际需要。
为此,我们提出一种以无线传感网络技术为核心的数据传输方案。
该方案采用了Zigbee协议,通过采集设备和无线节点对地压数据进行实时传输和采集。
采用分布式无线网络,组成多级网络结构,实现地压数据无缝传输。
能够快速、稳定地将海量数据传输至数据存储系统。
四、数据存储系统为保证数据的安全可靠,我们将数据存储系统采用分布式云存储方案,并设置了数据备份系统,确保数据的完整性。
并通过数据压缩、加密等技术缩减数据体积,降低数据传输成本。
同时设置了数据权限管理系统,保证数据的隐私性和安全性。
五、数据处理系统数据处理系统是本方案的核心部分,它集数据分析、数据挖掘、数据筛选、数据可视化等多种功能于一身。
通过现代智能化技术,对煤矿地压数据进行综合分析和处理,提取出有效信息,并提供数据展示和预警功能,帮助企业有效优化生产排程和科学管理。
六、总结综上所述,本方案基于智能化技术,将煤矿地压数据的采集、传输、存储和处理过程进行了整合,实现了从数据采集到数据处理的全过程智能化控制。
煤矿井下矿山压力监测与控制煤矿井下矿山压力监测与控制是煤矿安全管理的重要环节,它对保障矿工安全、预防矿井灾害具有重要意义。
在煤矿生产过程中,地质构造、开挖和采掘等因素会导致煤矿压力的不断变化,从而增加了矿山的危险性。
因此,对煤矿井下的矿山压力进行监测和控制,能够及早发现问题,采取相应的安全措施,有效防范矿井灾害的发生。
一、煤矿井下矿山压力监测原理在煤矿井下进行矿山压力监测,通常采用传感器对压力进行实时监测。
常见的矿山压力监测传感器包括应变片传感器、压力传感器、位移传感器等。
这些传感器通过与监测点连接,能够对井下地质构造和巷道的压力进行测量和反馈。
煤矿井下矿山压力监测的原理基于物理学中的力学原理,通过传感器对应力进行测量,进而推算出地质构造和巷道壁面的压力大小。
传感器接收到的信号会传输到监测终端,通过数据分析与处理,可以实时了解矿山的压力状态。
二、煤矿井下矿山压力控制方法煤矿井下矿山压力的控制,是通过采取一系列的工程措施来实现的。
具体方法如下:1. 支护措施:针对高压巷道和变形地层,采用合理的支护方式,如钢支架、锚杆等,以增强巷道的稳定性,减轻矿山的压力。
2. 防治煤与瓦斯突出措施:针对产状不良的煤层,采取钻孔抽放、水封止水等措施,以减少煤与瓦斯的压力,避免矿山突出事故的发生。
3. 巷道围岩控制措施:加强对巷道围岩的支护和加固,预防岩体滑动和冒顶等事故的发生,维护矿山的稳定。
4. 矿山通风控制:通过合理的矿井通风系统设计与管理,调节瓦斯和煤尘的浓度,降低井下瓦斯爆炸和煤尘爆炸的风险,保障矿工的生命安全。
5. 建立安全监测系统:在煤矿井下建立完善的安全监测系统,如矿山监控系统、瓦斯抽放监测系统等,能够对矿山压力、瓦斯浓度等关键参数进行实时监测和分析,提高灾害预警与应急处置能力。
三、案例分析:某煤矿井下矿山压力监测与控制实践某煤矿针对井下压力问题开展了矿山压力监测与控制工作。
通过对矿山中巷道围岩和煤体的压力进行实时监测,能够及时发现地质构造变形和巷道围岩压力增大的情况。
从安全的角度阐述矿山地压监测及管理措施矿山地压监测及管理是煤矿生产过程中非常重要的一环,对于矿工的生命安全和矿山生产稳定性都具有极大的影响。
因此,矿山地压监测及管理措施必须要得到重视并严格执行,从而确保矿山的安全生产。
首先,对于矿山地压监测的方法,目前主要采取的是地质微震方法。
这种方法是通过监测地下岩层中的微小震动信号,来判断地表或者地下的地质构造情况。
通过分析这些微震信号的频率、能量等特征,可以预测矿山地压的变化趋势,为地压管理提供科学依据。
此外,还可以通过地表解译方法,监测地表变形情况,及时发现地质灾害隐患,采取相应的措施。
同时,还需要结合地质勘探数据、地下水位监测等多种方法,全面了解地下矿层的构造和压力变化情况,进而做出准确的地质预测。
其次,对于矿山地压的管理措施,主要包括以下几个方面。
首先是加强地质勘查,充分了解地下岩层的构造、厚度、断裂带等信息,为地压管理提供准确的数据支持。
其次是合理设计巷道布局,减小巷道截面,增加支护措施,避免地压引发的危险。
再次是定期检查巷道的支护状况,及时发现和处理支护结构的破损和松动。
同时,加强对巷道内岩层走向和倾角的测量和分析,为后续的支护设计提供依据。
另外,定期对地质监测数据进行分析和评估,及时调整地压管理策略,规避潜在的地质灾害风险。
最后,加强员工的安全教育和培训,提高员工的安全意识和应急处置能力,确保矿山地压事件的及时处理和救援。
此外,矿山地压管理中还需要加强技术设备的应用。
例如,利用先进的立体成像技术和遥感技术,进行地下巷道的三维建模和监测,实时监测地下巷道的变形情况,提前预警地质灾害风险。
同时,还可以借助传感器和监控系统,实现对地下巷道环境的实时监测和控制,及时发现和处理地质灾害隐患。
总之,矿山地压监测及管理是矿山生产中极为重要的一环,必须得到高度重视和严格执行。
通过科学的监测方法和有效的管理措施,可以预防和减少地压引发的事故发生,保障矿工的生命安全和矿山的稳定生产。
煤矿矿压与地压的监测与方法随着煤矿开采程度的加深和煤矿事故频发的问题,煤矿矿压和地压监测成为了保障矿工生命安全和矿井稳定运营的重要手段。
本文将介绍煤矿矿压和地压的监测方法,并探讨其在矿井安全管理中的应用。
一、煤矿矿压与地压概述矿压是指岩层压力作用下的煤岩体变形和破坏现象。
在煤矿开采过程中,矿压是造成石灰岩突水、煤与瓦斯突出以及煤矿震动等重大事故的主要原因之一。
矿压的形成与矿井开采深度、采动方式、工作面的结构布置等因素有关。
地压是指岩层压力对矿井巷道和矿柱造成的变形和破坏。
地压是煤矿灾害的常见类型之一,对矿井的巷道和支柱构成了严重的威胁。
因此,煤矿矿压和地压的监测是矿井安全管理中的重要环节。
二、煤矿矿压与地压监测方法1. 传统监测方法(1)地面观察法:通过地面上方的地表位移、塌陷、卸压等现象,判断矿压和地压的大小。
这种方法简单易行,但仅限于矿压和地压较大的情况下才能得到有效结果。
(2)测量法:使用测量仪器测量巷道变形、围岩压力、矿井应力等参数,并根据测量结果判断矿压和地压的发展趋势。
常用的测量仪器有应变计、支柱应力计、变形仪等。
这种方法具有较高的准确性,但测量周期长,无法及时了解动态变化。
2. 现代监测方法(1)无线监测系统:利用传感器、数据采集与传输装置等技术,实时监测矿压和地压的变化。
无线监测系统可实现大规模数据的采集和传输,提高监测范围和精度。
例如,采用压力传感器测量巷道围岩的应力变化,并通过无线传输装置将数据传输到控制中心进行分析。
(2)应力分布监测:通过安装在巷道围岩和支柱上的应力计等传感器,实时监测应力分布情况。
该方法能够精确测量围岩的应力变化,及时发现问题并采取相应的措施,确保矿井的安全。
(3)岩层位移监测:利用位移测量仪器,实时监测岩层的位移和破坏情况。
通过分析岩层的变形情况,可以了解矿压和地压的变化趋势,提前预警并采取措施。
三、煤矿矿压与地压监测方法在矿井安全管理中的应用1. 预警系统建设通过建立矿压和地压监测预警系统,及时监测矿压和地压的变化,预测矿压和地压的发展趋势,并及时发出预警信号。
矿井冲击地压监测方案引言矿井冲击地压是指在矿山开采过程中,由于采动工作面的推进,地层的变形和破裂会引起地面和巷道的沉降、塌陷和破坏等现象,极大地威胁着矿山的安全和工作人员的生命财产安全。
因此,对矿井冲击地压的监测和预警非常重要。
本文档旨在介绍一种基于现代技术的矿井冲击地压监测方案,帮助矿山管理人员及时掌握问题,采取相应的预防措施,保障矿井的安全和生产。
目标矿井冲击地压监测方案的目标包括以下几点:1.实时监测矿井冲击地压的情况;2.预警和预测矿井冲击地压的发生;3.提高矿山管理人员对冲击地压情况的认识;4.有效采取相应的防范和治理措施。
监测方案安装传感器为了实时监测矿井冲击地压的情况,需要在矿井的关键位置安装压力传感器。
这些位置可以是矿井的各个巷道、开采工作面以及特定的监测点位。
传感器将会记录并传输地层压力数据到监测系统。
数据采集与传输数据采集设备将连接传感器,采集地层压力数据,并将其传输到中央监测系统。
数据采集设备可以是硬件设备,也可以是软件程序,根据实际情况选择合适的设备。
数据传输可以通过有线或无线方式实现。
如果矿井较为复杂,传输距离较远,建议采用无线方式传输数据,以提高传输效率和稳定性。
数据存储与处理中央监测系统将会接收并储存从各个传感器传输来的地层压力数据。
这些数据将会经过处理,生成可视化的监测报告和图表,以供矿山管理人员进行分析和决策。
数据处理可以包括数据清洗、数据分析和数据建模等过程。
通过对数据的分析和建模,可以更好地了解矿井冲击地压的发生规律,并预测未来可能发生的情况。
警报系统监测系统将设置警报系统,一旦监测到冲击地压超过预定的安全标准,系统会发出警报信号,提醒矿山管理人员采取相应的措施。
警报系统可以通过声音、光线或其他方式实现,以确保矿山管理人员能够及时收到警报信息。
数据可视化与报告监测系统将会提供数据可视化和报告功能,以直观展示矿井冲击地压的情况。
矿山管理人员可以通过图表、曲线等形式,直观地了解矿井冲击地压的变化趋势和规律。
KJ996矿用地压监测系统产品介绍在矿山开采过程中,由于矿山岩体弹性变性能的瞬间释放而产生的突然剧烈破坏的动力现象称为“地压”。
地压的发生往往会造成惨重的人员伤亡和巨大的经济损失,已经成为引发矿山重大灾害的主要因素之一。
地压的发生,实际上就是应力集中和应力释放过程,也是应力由平衡到不平衡的发展过程,每次由平衡到不平衡,就会发生一次地压,然后达到相对平衡,再集中更大应力,当应力受到破坏时,将释放更多的能量来平衡,这时就会发生较大的地压,这个过程中伴随着矿山岩体内部应力的不断变化。
本系统通过对矿井下岩层内部应力变化的监测,巷道顶板和围岩的松动离层量,顶底板间的移近量、移近速度的变化监测等参数,根据监测数据整理、绘制岩体内部应力变化,围岩里层变化,顶底板移近量变化,曲线,预测、预报岩体内支承压力变化规律,分析预测地压未来趋势,为制定预防地压措施和处理方案提供科学依据,可有效地降低地压造成的危害。
产品组成该系统由计算机、打印机、UPS电源、KJ520-J矿用信息传输接口、KJ520-Z矿用本安型监测主站、KJ956-F3矿用本安型无线传输分站、YUD300矿用本安型无线顶板离层监测仪、YHU200矿用本安型顶底板移近量动态监测仪、YHY25矿用本安型可定向钻孔应力计、KDW127/18B矿用隔爆兼本安型直流稳压电源、煤矿用聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套通信电缆组成。
系统功能监测矿山井下岩层内部应力变化,并能够现场显示和超限报警;监测矿山巷道顶板及围岩离层位移和速度,并能够现场显示和超限报警;监测矿山巷道顶底板间的移近量、移近速度的变化,并能够现场显示和超限报警;井上计算机实时动态显示监测参数,出现异常可以实时报警;井上计算机自动记录存储监测数据;连续监测曲线显示、分析;历史数据、报警记录等分类查询以及报表输出;监测数据实时曲线和历史曲线分析、显示、打印;监测数据综合分析;网络用户web访问模式在线动态监测;数据库数据信息共享;系统简单故障自诊断,并支持系统故障上传;监测曲线实时动态显示;重要事件的GPRS短信寻呼功能;采用先进灵活的通讯技术手段,支持多种传输介质的数据通讯;网络版监测软件支持多用户端在线监测和信息共享;支持无人值守和多种数据备份功能;支持主站操作查询各分站实时监测数据,减小了工作人员的工作强度。
矿山地压监测学生姓名:学号:指导教师:班级:重庆大学自动化学院二O一三年五月前言矿山地压是矿山生产活动中一种常见的自然现象。
金属矿山的矿体形态万千,多数存在于坚硬、脆性的岩层中,岩体结构完整而节理裂隙发育。
在完整和比较完整的岩体中可积聚有很大的弹性应变能。
当连续开采面积达到一定范围,就会超过地下工程构件的极限承载能力,矿山整个系统就不可避免地遭到破坏,引起岩层塌陷,酿成灾害。
由于采场地压受各方面影响因素较多,采场地压控制已成为空场采矿法开采工艺的关键环节。
为了经济、合理地回收矿物资源和处理采空区,降低开采成本,延长矿山服务年限,促进采矿技术的交流与进步,并为矿山生产提供理论指导,必须对地压进行有效的监测和治理。
利用和控制好地压,对于确保安全、经济高效地开采地下矿产资源预防地质灾害,具有重要意义。
一、地压的定义地压是泛指在岩体中存在的力,它既包含原岩对围岩的作用力,围岩间的相互作用力,又包含围岩对支护体的作用力。
地压的大小,不仅与岩体的应力状态、岩体的物理力学性质、岩体结构有关,还与工碜壮质、支护类型及支护时间等因素有关。
地压会引起围岩及护体的变形、移动和破坏,称为地压现象。
在脆性岩体中,可能发生冒顶、片帮等围岩的破坏现象;在塑性岩体中,表现为巷道顶板下沉、两帮突出、底板鼓起等现象。
当围岩中的应力不超过其弹性极限时,地压可全部由围岩来承担,井巷可以不加支护而能在一定时期内维持稳定。
当围岩中的应力超过了围岩强度极限时,为了维护井巷断面形状,并保持其稳定,必须采取支护,这时的地压是由围岩和支护体共同承受。
可见,作用在支护体上的压力仅是地压的一部分。
二、造成矿山灾害性地压活动的主要因素]1[根据灾害性地压活动方式, 可以分为渐进式和突发式的两类。
第一类型是在矿岩不属于坚硬的条件下, 采空区的岩层垮落是渐进的过程, 利用普通的地压观测手段和岩层控制技术, 完全可以掌握地压发展趋势, 采取相应的对策, 而不致于造成矿山地下工程的重大破坏。
煤矿井下矿山压力与地应力监测技术井下矿山压力与地应力监测技术是指通过各类传感器和监测设备,对煤矿井下矿山压力和地应力进行实时监测和分析的技术手段。
这一技术对于确保矿工和设备的安全,保护矿井生产和避免矿山灾害具有重要意义。
本文将介绍井下矿山压力与地应力监测技术的现状、应用及前景。
一、井下矿山压力与地应力监测技术的现状井下矿山压力与地应力监测技术是煤矿生产中的重要环节,多年来得到了长足的发展。
目前常用的监测设备包括压力传感器、变形传感器、挠度传感器等。
这些传感器能够精确地测量矿山中的压力和地应力,并及时将数据传输到监控中心,供矿务人员进行监测和分析。
二、井下矿山压力与地应力监测技术的应用井下矿山压力与地应力监测技术广泛应用于煤矿生产中的安全管理和矿山灾害的防范。
通过实时监测井下压力与地应力的变化,可以预警和控制矿山的变形和破坏,保障矿工的安全。
此外,该技术还可用于提前预测和监测矿山的塌陷和地震等灾害,为矿山生产提供科学依据。
三、井下矿山压力与地应力监测技术的前景井下矿山压力与地应力监测技术的发展前景广阔。
随着煤矿生产规模的扩大和采矿深度的增加,对矿山压力和地应力的监测需求越来越迫切。
传感器的精度和稳定性也在不断提高,使得监测数据更加准确可靠。
同时,随着物联网和大数据技术的发展,井下矿山压力与地应力监测技术也将与其他技术相结合,实现更加智能化和自动化的监测系统。
总结井下矿山压力与地应力监测技术在煤矿生产中起着重要作用,它能够准确地测量井下的压力和地应力,并及时预警矿山的变形和破坏,保护矿工的安全。
随着技术的发展和应用范围的扩大,井下矿山压力与地应力监测技术将逐渐普及,为煤矿生产提供更加稳定和可靠的保障。
注:本文采用一般科技类文章的格式,以加深读者对井下矿山压力与地应力监测技术的理解,并以科技性较强的描述方式来展现相关主题。
煤矿矿山压力与变形监测技术煤矿矿山压力与变形监测技术是煤矿安全管理的重要组成部分。
在煤矿开采过程中,矿山岩层会因为采掘活动而产生不可避免的变形和应力,这对矿工的人身安全和生产设备的正常运行都带来了潜在的危险。
因此,煤矿矿山压力与变形监测技术的发展和应用,对于提高煤矿安全生产水平、保障矿工生命安全具有重要意义。
一、煤矿矿山压力监测技术煤矿矿山压力监测技术是通过布设压力监测装置,实时监测矿山中的岩层压力变化情况,从而及时预警和控制矿山岩层的初始变形和失稳。
常用的煤矿矿山压力监测技术主要包括地下应变测量、压力传感器监测以及地压探测技术等。
1. 地下应变测量地下应变测量是以岩体变形为依据,通过埋设应变计或者收集观测点上的标记点位移来获取数据,从而分析矿山压力变化趋势。
这种方法能够对压力变化前后和空间分布进行监测和评估。
2. 压力传感器监测压力传感器监测是通过将压力传感器放置在矿山固体岩层中,利用压力传感器感应受到的岩层压力变化,通过与控制台的连接来实时监测矿山压力的变化情况。
这种方法的优点是实时性强,能够及时发现岩层压力异常情况。
3. 地压探测技术地压探测技术是通过钻孔等手段,将地下压力进行直接测量。
这种方法具有准确性高、可重复性好等特点,对于矿山压力的精确监测非常重要。
二、煤矿矿山变形监测技术煤矿矿山变形监测技术是通过测量矿山岩层的变形情况,预测和判断矿山的变形程度和方向,以提前采取相应的措施,避免矿山岩层的不稳定发生。
常用的煤矿矿山变形监测技术主要包括测量仪器、遥感技术以及数学模型等。
1. 测量仪器光学测量仪器是常用的煤矿矿山变形监测仪器,它可以通过摄像、激光等技术手段对矿山变形进行高精度的测量。
这种仪器可以实时监测矿山岩层的变形情况,提供准确的数据支持。
2. 遥感技术遥感技术是通过获取矿山变形和压力变化的遥感图像,从而分析矿山的变形趋势和空间分布。
这种技术可以利用卫星、飞机等空中平台对矿山进行定期或者不定期的遥感监测,获取大范围的数据。
矿山地压监测学生姓名:学号:指导教师:班级:重庆大学自动化学院二O一三年五月前言矿山地压是矿山生产活动中一种常见的自然现象。
金属矿山的矿体形态万千,多数存在于坚硬、脆性的岩层中,岩体结构完整而节理裂隙发育。
在完整和比较完整的岩体中可积聚有很大的弹性应变能。
当连续开采面积达到一定范围,就会超过地下工程构件的极限承载能力,矿山整个系统就不可避免地遭到破坏,引起岩层塌陷,酿成灾害。
由于采场地压受各方面影响因素较多,采场地压控制已成为空场采矿法开采工艺的关键环节。
为了经济、合理地回收矿物资源和处理采空区,降低开采成本,延长矿山服务年限,促进采矿技术的交流与进步,并为矿山生产提供理论指导,必须对地压进行有效的监测和治理。
利用和控制好地压,对于确保安全、经济高效地开采地下矿产资源预防地质灾害,具有重要意义。
一、地压的定义地压是泛指在岩体中存在的力,它既包含原岩对围岩的作用力,围岩间的相互作用力,又包含围岩对支护体的作用力。
地压的大小,不仅与岩体的应力状态、岩体的物理力学性质、岩体结构有关,还与工碜壮质、支护类型及支护时间等因素有关。
地压会引起围岩及护体的变形、移动和破坏,称为地压现象。
在脆性岩体中,可能发生冒顶、片帮等围岩的破坏现象;在塑性岩体中,表现为巷道顶板下沉、两帮突出、底板鼓起等现象。
当围岩中的应力不超过其弹性极限时,地压可全部由围岩来承担,井巷可以不加支护而能在一定时期内维持稳定。
当围岩中的应力超过了围岩强度极限时,为了维护井巷断面形状,并保持其稳定,必须采取支护,这时的地压是由围岩和支护体共同承受。
可见,作用在支护体上的压力仅是地压的一部分。
二、造成矿山灾害性地压活动的主要因素]1[根据灾害性地压活动方式, 可以分为渐进式和突发式的两类。
第一类型是在矿岩不属于坚硬的条件下, 采空区的岩层垮落是渐进的过程, 利用普通的地压观测手段和岩层控制技术, 完全可以掌握地压发展趋势, 采取相应的对策, 而不致于造成矿山地下工程的重大破坏。
第二类型是在矿岩属于坚硬的条件下, 矿山开采后, 将会在岩体内形成众多的连续或非连续的采空区, 在空区顶板岩层尚未出现垮落时,可称之为稳定的采动区域。
但是, 当开采空区达到其岩层本身难以承受的某一应力或变形极限值时,支撑矿柱或顶板岩层就会产生突然的大量垮落, 采空区内原来存有的空气被突然急骤地撞出而造成巨大的暴风, 这一风暴的冲击力很大, 波及到开采区域四周的矿山开采系统, 导致人员伤亡, 设备毁坏, 酿成灾难。
产生灾害性地压活动的主要因素有原生的和人为的两大因素。
原生的因素有岩体性质、岩体节理、层理、裂隙和断层形式及其分布状态、岩体赋存条件、原岩应力和地下水等; 人为次生的因素有采矿方法、空区大小形状及其分布状态、空区自身相互关系及其与矿山工程的相互关系、爆破冲击载荷和时间因素等等, 诸多影响因素中, 导致灾害性地压活动的最根本原因是大量的连续的采空区的存在, 换句话说, 采空区是灾害性地压活动的主控因素。
矿山地压实例表明, 在不同矿山和不同开采区域内, 即使采空区面积相同, 而其地压表现形式、剧烈程度和地压活动时间也不尽相同, 这是由于采空区大小和形状以及其相互位置对产生大面积地压活动起着相当重要作用的结果。
三、监测的主要目的和任务1掌握回采工作面上覆岩层运动规律,确定需控岩层范围,建立回采工作面支架与顶板相互关系,进行基本顶来压的监测预报。
根据回采工作面顶板来压的特点提出合理的顶板控制措施,如支护方式、支护强度、特种支护和回采工艺等,为工作面高产、高效、安全创造条件。
2划分回采工作面煤层直接顶的类别和基本顶的级别,为支架选型和确定其合理技术参数提供依据。
3对正在使用的新型支架的适应性进行考察。
即从矿山压力控制的角度对既定条件下使用的支架从形式、也正、参数和使用效果等方面进行效应性评价。
研究提出合理的支架结构、架型、工作阻力和支架可缩量等。
4研究分析回采工作面底板破坏规律。
对工作面底板进行分类,并提出松软地板控制技术措施,达到提高支护质量的目的。
5研究掌握采动影响和支撑压力分布规律。
包括改进相邻采区或近距离煤层的开采顺序、确定煤柱的合理位置和尺寸,确定回采巷道断面形状、规格及支架参数,确定煤壁前方巷道加强维护范围、沿空留巷和沿空送巷的支护措施,确定回采工作面端头支护技术措施等,以便保证安全生产,提高资源采出率,提高技术经济效果。
6握巷道围岩活动规律,实现围岩控制的科学化。
包括:选择巷道开掘的合理位置和时间,确定围岩松动范围,研究巷道围岩变形规律,进行围岩稳定性分类,确定合理的巷道支护形式。
支护参数,对巷道。
硐室的稳定性进行监测预报。
7用采掘新工艺、新技术(包括新采煤方法、新支护形式、新工艺组织等)进行资料积累,从矿山压力角度对应用效果提出评定性意见,例如研究和评价厚煤层放顶煤开采的顶煤可放性等。
8采掘工作进行支护监测。
其任务包括:监测日常生产过程中支架工作质量、围岩活动情况、安全隐患情况等与安全生产有关的技术因素,监测和评价支架的实际支撑能力,已达到保证采掘工作面支护质量良好,安全生产可靠的目的,在保证采掘工作面顶板安全的前提下充分发挥支架的有效工作阻力。
9、决矿山压力与围岩运动方面的难题。
监测分析回采工作面矿山压力分布和围岩运动规律、巷道大变形特性,从矿山压力与围岩控制原理出发,探讨如回采工作面坚硬顶板和破碎顶板的控制技术、软岩和动压巷道大变形控制技术等问题。
10、究冲击地压等矿井动力现象的综合防治技术。
包括冲击地压的监测、危险区域的划分、煤层注水和松动爆破措施的制定、开采解放层的设计等。
四、矿山监测的方法1光弹应力技术的应用- 光弹应力计( 长沙矿冶研究院)方法: 通过光弹应力计与数码相机配合, 得到各测试点的应力照片, 通过对比条纹级别的增加与减少, 来判断应力的分布情况。
从而达到监测地压的目的。
光弹性应力计(简称光应力计)是监测围岩应力变化的一种简单可行的有效方法且能长期观测。
光弹性方法分为二类: ①室内光弹性模拟,解决己知载荷条件下工程结构的应力分布问题; ②现场观测所用的光应力计和光应变计,它是上述方法的逆过程,即通过观测到的应力条纹(应力分布状况)反求受力状态(载荷值) 。
2电磁辐射技术的应用- 电磁辐射仪( 中国矿业大学)方法: 岩石电磁辐射是岩体受载变形破裂过程中向外辐射能量的一种现象, 与岩体的破裂过程密切相关。
电磁辐射信息综合反映了冲击地压、岩爆等岩石动力现象的主要因素, 电磁辐射强度主要反映了岩体的受载程度及变形破裂程度。
脉冲数主要反映了岩体变形及微裂的频次。
(1)仪器所受到的干扰因索主要有电机车、电动铲车等,设备在工作中由于电流的变化而产生的电磁辐射对仪器在监测中能够造成干扰。
比较而言,地音仪,干扰因素要小得多。
(2)能量每天都在重新分布。
只是有外因诱发的时候变化的幅度要大、要明显。
总体上讲,有能量释放时,强度值趋于平稳,能量在重新分布时会使测点周围的应力增加,达到下一个平衡点。
当监测点的强度值有大幅度的升高或是降低,是应力重新分布、能量重新平衡的过程,也是可能发生地压显现的时期,也是引起观测者关注的时期。
(3) 观测者在监测中将能量的预警强度值暂定为100,绝大部分测点的监测值均在预警值以下,观测者暂定的预警值还没有很好的依据,还需要观测者在长期的监测中,同时考虑不同的监测点,不同的地质条件。
不同的外界诱因等多方面的因素,进行论证,得到更可靠的临界值作为预警预报值。
3爆破震动测试的应用- 爆破震动仪( 东北大学)方法: 采用TOP508S 振动信号自记仪, 爆破前试验人员将测震盒带入巷道中, 通过测震预埋件固定在巷道内, 将记录仪设置在等待采集的状态下, 爆破过程中记录仪自动触发并记录下传感器收集到的地震信号。
通过RS232 接口将震动信号输入到计算机上, 进行分析和处理。
实践初步认识: 结合红透山铜矿地下开采爆破的具体情况, 通过现场监测、动态位移反分析和智能神经网络方法, 分别研究爆源在地表和地下两种条件下爆破对地下构筑物的影响, 获得了可靠的数据和一些规律: - 647 中段水平附近区域爆破震动的衰减时间为70~ 100 ms 左右, 只要设计好段间微差时间, 完全可以控制段与段之间的爆破震动的叠加问题。
适当一增加段间的微差时间, 使爆破震动不发生叠加, 只要控制好单段的最大药量, 可以放宽对总药量的限制。
此外侧帮产生压应力集中, 是剪切破坏的易发区, 巷道的面板局部出现拉应力, 可能引起拉伸破坏。
这与巷道的实际破坏现象相符合。
4原岩应力的测试- 应变仪( 中国地质研究院地质力学所)矿山进行原岩应力测定的根本目的是掌握矿区(采区)各处原岩应力的大小和主应力方向,以便进一步研究采矿技术、采场地压管理及坑道工程的维护。
全应力解除法有以下几点。
(1)从岩体的表面向岩体的内部打大孔,直至需要测量岩体应力的部位, 孔径一般为130 ~150mm,钻完后将孔底磨平。
(2)从大孔底打同心小孔,供安装探头使用,一般为36~38, 121121,孔深度为孔径的10 倍,孔上倾1°~3°,孔打完后要放水冲洗,保证孔中没有钻屑和其它的杂物。
(3)用一套专用的装置将测量的探头固定到小孔的中央部位。
(4)用第一步打的大孔的薄钻头继续延深大孔,从而使小孔周围的岩芯实现应力解除,由于应力解除引起的小孔变形或应变由包括测试探头在内的测量系统测定出并通过记录仪记录下来。
5声发射技术的应用- 智能地音仪( 长沙矿冶研究院)方法: 探头将感受到的微弱声能并转化为电能,经放大器放大和程控带通滤波器滤波后供A/ D 转换, 并将转换得到的数据存入高速缓冲区内, 同时进行数字滤波, 快速傅立叶变换、波形识别, 并能立刻判断出此信号是否有用的声发射信号。
是则记录下此次事件。
并将波形存入RAM 盘, 最后送至计算机, 对数据进行分析和处理。
实践初步认识: 应用此设备对于采场和巷道进行了重点监测, 通过仪器本身记录的能量值、事件率、波形图来分析地压稳定的情况。
获得了许多关于采场的岩体声发射的资料, 为矿山灾害预测、生产的组织和调整提供了大量的数据资料。
随着经验的积累以及仪器的改进, 相信会达到很好的效果。
前景展望: 岩体的声发射是岩石受力作用时, 内部发生了变形或局部微破裂产生了弹性波。
根据岩石的声发射的大小、多少和频率可以了解到岩石的变形和破坏的过程。
岩石的宏观破坏现象是许多微观破裂的综合表现。
岩石发生破坏主要是与裂纹的产生、扩展及断裂的过程有关。
岩石在其微观破裂过程中会产生大量的声发射信息, 研究岩石的声发射特征, 将会有助于岩体工程稳定性的监测和预报工作。
深入的研究岩石声发射特征及其规律使我们有可能进一步的弄清岩石的破坏机制、提出新的强度和断裂判据。