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物理模型试验光纤传感技术测试方法分析柴敬;杜文刚;袁强;张丁丁【摘要】地下工程常处于复杂三向应力状态,立体模型更能真实反映采场围岩应力状态.将传感光纤分别布置于几何尺寸为3000 mm×200 mm×1280 mm平面应力模型和3600 mm×2000 mm×2000 mm立体模型中,分析工作面与光纤不同空间位置时模型应变分布规律.结果表明:传感光纤在模型相似材料铺装前应施加轴向预应力,保持光纤处于预拉状态;温度定位法可实现光纤精准空间定位,当试验环境温度变化明显时,需对传感光纤进行温度补偿以消除温度效应引起的应变测量误差;采动岩体应变分布呈现3个阶段:工作面靠近光纤时,超前支承压力引起下位覆岩应变呈负向台阶变化;工作面过光纤时,垮落、离层区岩层断裂下移引起应变曲线正向台阶变化;工作面远离光纤后,采空区重新压实导致光纤处于受压状态,研究结果对岩土工程类立体模型试验监测具有一定借鉴意义.【期刊名称】《西安科技大学学报》【年(卷),期】2018(038)005【总页数】9页(P728-736)【关键词】矿业工程;模型试验;测试方法;光纤传感;应变监测【作者】柴敬;杜文刚;袁强;张丁丁【作者单位】西安科技大学能源学院,陕西西安 710054;西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室,陕西西安 710054;西安科技大学能源学院,陕西西安 710054;西安科技大学能源学院,陕西西安 710054;西安科技大学能源学院,陕西西安 710054;西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室,陕西西安 710054【正文语种】中文【中图分类】TD3250 引言物理相似模型试验是矿业工程问题的主要研究方法之一。
采动引起覆岩变形是典型的灰色结构问题[1]，现场无法直接观测到煤层开采后地层的破断移动及结构特征，井下只能通过支架工作阻力、顶板离层监测、巷道收敛变形等手段推测局部围岩运移特征及矿压规律，不能掌握完整的覆岩结构特征及矿压规率。
微震监测技术在煤矿安全管理中的应用发布时间：2023-02-22T03:23:48.836Z 来源：《中国科技信息》2022年第33卷17期作者：陈宗耀[导读] 微震监测技术是一种集三维可视化、高灵敏度、实时性陈宗耀焦作煤业集团赵固（新乡）能源有限责任公司河南省新乡市453000摘要：微震监测技术是一种集三维可视化、高灵敏度、实时性、动态性和多元信息分析等优点于一体的新型煤矿信息监测技术，能有效监测及采集煤矿各种动力灾害前兆信息，监测预测各种灾害，确保煤矿设备和人员安全，为煤矿灾害救援提供关键信息。
关键词：微震监测；煤矿安全管理；应用随着深部地下采矿和地下岩土工程的不断发展，人们发现在高应力水平下，矿岩破坏的内部积累势能会以地震波形式释放和传播，并对应有微震事件的发生。
微震是矿岩破坏中的伴生现象，包含大量关于围岩受力破坏和地质缺陷活化的有用信息。
因此，通过微震信号的采集、处理、分析、研究，能推断矿岩内部性质变化，预测岩土结构是否受损，反演其破坏机理。
基于此，本文详细论述了微震监测技术在煤矿安全管理中的应用。
一、微震监测技术微震是指岩体在外界应力作用下，介质中一个或多个局域源以瞬态弹性波形式迅速释放其存储的弹性应变能过程。
通过传感器采集、记录、分析微震信号，并以此为依据推算出震源的震级、位置等特征的技术称为微震监测技术。
该技术在地震监测技术基础上发展起来，在原理上与地震监测、声发射技术相同，是基于岩体受力破坏过程中破裂的声能原理。
二、微震监测技术的应用1、监测预测冲击地压。
冲击地压是指煤矿及其周边因煤岩体变形应力突然释放的一种动力现象，具有突发性、复杂性、急剧性等特点。
冲击地压随着煤岩体微破裂及地震波释放，利用微震监测技术监测煤岩体破裂后地震波特征，分析煤岩体破坏位置和程度，从而有效监控、分析、防治煤矿冲击地压危险区的煤岩层活动。
冲击地压预测依据是能准确监测微震事件前兆信息，通过对不同微震事件前兆信号的处理分析，得到不同类型下冲击地压微震事件前兆信号发生规律。
基于声发射Kaiser效应的地应力测量研究邓涛1,2 李天华2 唐建新3 乔登攀1【摘要】摘要对地应力的准确分析和把握是采矿工程设计合理性的先决条件，因此在巷道设计、采场布置、采矿方法的选用、采场结构参数和开采顺序的确定，围岩支护加固方式的选用以及地压控制措施的制定等方面都需要考虑地应力的影响。
基于岩石的Kaiser效应，介绍了利用岩石声发射Kaiser效应测试原岩应力场的原理及测试技术，通过加工6个特殊方向的岩石试件，进行了声发射试验，得到了各个方向的正应力值，并由此计算出了测点的3个主应力值及方向，其结果对于该矿区的采矿工程布置具有重要的意义。
【期刊名称】现代矿业【年(卷),期】2014(000)012【总页数】4【关键词】关键词地应力 Kaiser效应主应力有限单元法地应力是引起采矿等地下或露天岩石开挖工程变形和破坏的根本作用力，是确定工程岩体力学属性的重要因素。
国内外经过多年的研究，形成了多种地应力的测量方法，包括水压致裂法、应力解除法、应力恢复法、声发射法等，其中，声发射法是新近发展起来的一种测量地应力的有效方法，与传统的测量方法相比，具有简便经济、便于室内大量测试的优点，为测量地应力提供了一个较好的途径[1-3]。
某新建矿区位于背斜两翼，工程地质条件较为复杂，存在构造应力场，且构造应力已经直接影响了该矿地下工程的稳定性，目前，该矿区地应力场的研究尚无，因此，为了今后地下工程布置的合理性，有必要对该矿区的地应力场进行测量，并总结其规律，为今后的采矿活动提供基础依据。
利用岩石声发射Kaiser效应测定该矿地下岩体的原始应力，通过加工6 个特殊方向的岩石试件，利用岩石具有记忆原先应力水平的特性来进行单轴压缩试验，根据试验结果找出Kaiser效应点，从而推导测点的地应力大小和方向。
1 Kaiser效应1950年，德国人Kaiser发现多晶体的应力从其历史最高水平释放后，再重新加载，当应力未达到先前加载时的最大应力值时，很少有声发射产生，而当应力再次加载到先前所处的应力水平后，声发射活动便开始大量产生，这一现象叫做凯瑟尔效应[4-5]，从很少产生声发射到大量产生声发射的转折点称为凯瑟尔点，该点对应的应力即为材料先前受到的最大应力。
顶板-煤柱组合体稳定性研究综述刘付俊;岳尊彩;白麦营;钱恒昌;杜廷斌;尹大伟【摘要】With the gradual increase of coal mining intensity, a large number of safety coal pillars are left in the stope. The stability of these coal pillars and their overlying strata determines the safety of the whole stope, overlying rock and even the surface. Once the overall failure and instability of the composite system occurs, it will lead to many disastrous consequences. In this paper, the theoretical model research and mechanical behavior of roof pillar combination at home and abroad are summarized and reviewed, and some new opinions on the stability of the combination are proposed.%随着煤炭开采强度逐步加大,大量保安煤柱被遗留在采场中,这些煤柱及其上覆岩层组合系统体的稳定性决定了整个采场及覆岩乃至地表的安全,一旦组合系统体发生整体性破坏失稳,将导致许多灾难性后果.为此针对国内外顶板-煤柱组合体在理论模型研究及力学行为上的研究进行了归纳总结与评述,并对组合体稳定性能研究提出了一些新见解.【期刊名称】《煤矿安全》【年(卷),期】2019(050)008【总页数】4页(P209-212)【关键词】顶板-煤柱;组合体;围岩稳定性;理论模型;力学行为【作者】刘付俊;岳尊彩;白麦营;钱恒昌;杜廷斌;尹大伟【作者单位】兖矿集团有限公司,山东邹城 273500;兖州煤业股份有限公司济南煤炭科技研究院分公司,山东济南 250031;兖矿集团有限公司,山东邹城 273500;兖州煤业股份有限公司济南煤炭科技研究院分公司,山东济南 250031;兖州煤业股份有限公司济南煤炭科技研究院分公司,山东济南 250031;山东科技大学,山东青岛266590【正文语种】中文【中图分类】TD325为保障煤炭资源的安全、高效开采，大量煤柱需要留设在采场周围[1]，如条带煤柱、区段煤柱、防水煤柱、断层保护煤柱等。
SOS微震监测系统的优势1、SOS微震监测系统简介SOS微震监测系统是波兰矿山研究总院通过三十多年的发展研制的新一代微震监测系统。
采矿地震研究所七十年代开发了第一代数字微震监测仪LKZ，九十年代开发了新一代的发展为ASI数字化微震监测仪，目前已经更新为WINDOWS-XP下的SOS微震监测系统。
该仪器已在波兰大多数矿井安装并用于冲击矿压危险的监测预报工作。
该系统可实现对矿井包括冲击矿压在内的矿震信号进行远距离（最大10Km）、实时、动态、自动监测，给出冲击矿压等矿震信号的完全波形。
通过分析研究，可准确计算出能量大于100J的震动及冲击矿压发生的时间、能量及空间三维坐标，确定出每次震动的震动类型，判断出冲击矿压发生力源，对矿井冲击矿压危险程度进行评价。
能分析出矿井上覆岩层的断裂信息，实现描述空间岩层结构运动和应力场的迁移演化规律，为煤矿的安全生产服务。
打印机微震检波测系统工作结构图2、SOS微震监测系统的基本功能专用于煤矿冲击矿压危险监测预警。
全矿井区域监测和重点区域监测。
可实现对矿井包括冲击矿压在内的矿震信号进行远距离（最大10Km）、实时、动态、自动监测，给出冲击矿压等矿震信号的完全波形。
微震监测系统是一套完全独立的系统，系统应简洁，运行可靠；井下无需另行安装电源或系统分站。
系统扩展能力强，由16通道可以扩展到32通道。
记录仪和分析仪可实现多组震动波形的处理。
能在系统中修正岩层中震动的传播速度，定位精度高。
手动（自动）捡取通道信息进行震源定位，并可显示震源在图上的位置，及自动计算震动能量。
震源定位点、能量可精确地显示在矿图中，可在矿图中放大和平移，方便观察震动源点，并方便以文件的方式进行打印。
系统可以监测的震动能量大于100J，频率在0.1～600Hz的震动。
微震检波探头（拾震器）在工作时，敏感度高，抗干扰能力强，记录的信号准确，并且安装、维护简单，可回收及重复使用。
能24小时实时监控，并且应响应频带宽，确保震动事件记录（冲击信号）的完整性，杜绝出现对微震信号的漏检，或检测不到的现象（事故）。
