电磁辐射法在冲击地压预测中的应用

煤矿冲击地压综合防治摘要：煤炭是我国社会经济发展的重要资源，而在煤矿开采过程中则风险因素较多。

煤矿开采环境恶劣，在作业过程中往往会面临多方面的安全威胁。

为保障煤矿开采的顺利开展以及保障开采人员的人身安全，需要高度重视安全管理。

煤矿冲击低压综合方式便是安全管理的主要内容之一，要想保障防治效果，需要了解冲击地压产生的原因及影响，并采用更加有效的技术进行防治。

关键词：煤矿；开采作业；冲击地压；防治技术引言：冲击地压会对采矿作业面造成毁灭性的破坏，因此带来的损失和危害也会更加严重。

同时冲击地压在发生之前并没有显著的预兆，这使得冲击地压具有偶然性与突发性的特点，这给防治工作带来了更大的难度。

对煤矿冲击地压的综合防治，我们应认识到冲击地压产生的原因，在此基础上采取更加有效的防治技术，保障煤矿开采作业的安全性。

1煤矿冲击地压概述煤矿冲击地压属于一种特殊的矿山压力显现，是指采场周围煤岩体的力学平衡状态被破坏，进而会在瞬间释放大量的弹性变形能，进而造成突然并且猛烈的破坏，这种现象便是冲击地压。

煤矿冲击地压所显现的强度特征，通常为强冲击、弱冲击、矿震以及冲击波等，在冲击地压发生时，往往会伴随着巨响、气浪以及岩体抛出等现象，会给开采作业人员的安全造成严重的威胁。

冲击地压是十分严重的煤矿灾害，其危害性较高，需要给予高度的重视，采用先进的防治技术，保障煤矿开采的安全性。

2煤矿冲击地压产生的原因分析导致煤矿冲击地压的原因较多，但总体上讲主要分为内部原因和外部原因。

就内部原因而言，首先在于煤层具有冲击倾向性。

煤岩体的物理性质直接关乎着冲击地压的发生情况，如果煤岩体具有冲击倾向性，便很有可能产生煤矿冲击地压。

其次，煤矿冲击地压的发生与砾岩活动相关，砾岩是煤矿冲击地压的主动力源，是导致煤矿冲击地压的主要原因。

最后，煤矿冲击地压产生的内因还包括煤层原岩应力状态过于集中等。

就煤矿冲击地压产生的外部原因而言，也具有多方面因素，首先采矿作业面的深度是主要外因之一，如果才没作业面的深度较大，则会导致应力过于集中，因此很容易引发煤矿冲击地压。

新立煤矿冲击地压监测技术与方法摘要：根据新立煤矿三水平91#煤层目前冲击地压监测的相关条件，建立多手段和多参量的冲击地压综合监测体系。

其中微震监测可以对全井田范围进行冲击地压动载荷的实时监测，而钻屑法和电磁辐射监测法可以针对圈定的重点危险区域进行监测，其中电磁辐射监测法操作简单、用时少、效率高，有利于生产现场冲击危险区域的有效监控。

另外，钻屑法也可以作为一种检验手段，对监测效果进行验证或者在当前系统的监测盲区进行人工监测。

关键词：微震监测；钻屑法；电磁辐射对冲击地压进行监测，必须弄清其发生的能量来源。

根据冲击启动理论，冲击地压启动的能量来源主要分为两类，即采动围岩远场系统外集中动载荷和近场系统内集中静载荷。

系统外集中动载荷包括了远场的或近场的厚硬岩层活动、采掘爆破等产生的冲击波，以采场大面积坚硬顶板断裂或上覆高位坚硬顶板断裂、底板断裂、井下爆破产生的瞬间压缩弹性能为主；系统内集中静载荷指采动影响产生应力场后，以顶底板断裂前产生的集中弯曲弹性能和采场围岩中的集中压缩弹性能为主。

通常情况下，冲击地压主要采用三种监测手段对诱发冲击地压的载荷来源进行分源监测：①微震监测系统来监测大范围的煤岩层断裂所产生的动载荷，监测范围可覆盖到整个井田区域，适用于区域大范围远场监测，实现长期危险趋势预测。

②地音系统来监测小范围巷道围岩的微破裂，监测范围可覆盖到采掘工作面超前或滞后150m范围，适用于关键区域精细化监测及预警。

③采动应力监测系统来实时监测巷道煤帮中产生的集中静载荷连续变化情况，不受人为因素影响。

根据新立煤矿现在具备的条件，选择微震监测、电磁辐射监测和钻屑法监测作为联合预警的三种监测手段，根据安全生产条件变化适时补充应力在线监测系统。

1微震监测法微震监测法就是采用微震网络进行现场实时监测，通过提供震源位置和发生时间来确定一个微震事件，并计算释放的能量；进而统计微震活动性的强弱和频率，并结合微震事件分布的位置判断潜在的矿山动力灾害活动（冲击地压）规律，通过识别矿山动力灾害活动规律（冲击地压）实现危险性评价和预警。

煤矿冲击地压产生原因及防治措施董宇智摘要：冲击地压是矿山压力显现的一种特殊形式，又称岩爆或煤炮，是地下采矿工程中最具威胁的动力灾害之一。

冲击地压不仅损坏支架和巷道，导致矿井不能维持正常生产，严重时会危及井下人员的生命安全。

因而系统的、深刻的对冲击地压进行研究具有重要的理论意义和实际意义。

关键词：煤矿冲击；地压；防治措施；1冲击地压具有以下明显的显现特征1）突发性。

没有明显的宏观前兆而突然发生，过程短暂（持续几秒到几十秒），难以事先准确确定发生时间、地点和强度。

2）瞬时震动性。

过程急剧而短暂，伴有巨大声响和强烈震动，重型设备被移动，人员被弹起摔倒，震动范围可达几千米甚至几十千米，地面有震感，但震动持续时间一般不超过几十秒。

3）巨大破坏性。

顶板可能瞬间明显下沉，但一般不冒落；底板可能突然开裂鼓起甚至接顶；常有大量煤块甚至上百立方米的煤体突然破碎从煤壁抛出，堵塞巷道，损坏设备。

造成惨重的人员伤亡和巨大的经济损失。

4）复杂性。

在自然地质条件上，除褐煤以外的各种煤种都记录到冲击现象，采深从200-1000m，地质构造从简单到复杂，煤层从薄到厚，倾角从水平到急斜，顶板包括砂岩、灰岩、油母页岩等都发生过冲击地压。

2对冲击地压产生的理论分析2.1强度理论早期的理论表示采场周围应力集中现象较严重，煤岩所承受的应力达到极限时，岩体突然被破坏即产生冲击地压。

近代理论则认为，高应力的突然变大或阻力突然减小会使煤体产生突然的运动破坏，煤体发生抛射，形成冲击地压。

所以，煤岩体的应力大于等于其系统强度是冲击地压发生的强度条件。

2.2能量理论能量理论认为矿体与围岩释放的大量能量是冲击地压所需要的能。

随着矿业活动的进行，整个系统的平衡遭到破坏时，冲击地压形成的条件是释放的能量大于消耗的能量。

2.3冲击倾向理论煤岩介质具有破坏的能力叫作冲击倾向。

冲击倾向需要用一些实验测量得到数据，这些数据反映出的冲击地压发生的可能度称为冲击倾向度。

冲击地压预测方法第一节概述冲击地压预测是防治工作的重要部分。

准确的预测对及时采取区域性防范措施和局部性解危措施十分重要。

冲击地压的预测包括时间、地点和规模。

它包括在实验室对煤层的力学性质和冲击倾向鉴别及在采掘过程中对冲击危险程度的鉴别。

所谓冲击危险是指发生冲击地压的可能性。

冲击危险程度是指发生冲击地压的规模。

预先查明矿区各矿井有冲击危险的煤层就可以制定合理的矿区规划和矿井设计，采用正确的开拓开采方式，从根本上消除或减缓冲击地压危害。

在有冲击地压危险的矿井进行采掘过程中的预测，可以指导人们在危险区及时采取治理措施，避免冲击地压危害。

因此，冲击地压预测工作可以分阶段进行，在煤田地质勘探阶段，利用钻孔岩芯进行力学试验，测定煤岩的冲击倾向性。

利用详查和精查勘探中的资料评价影响冲击地压的主要地质因素，包括埋藏深度、地质构造、顶底板，尤其是老顶的岩性及厚度、煤岩强度及变形特性等；在矿井建设阶段，利用井巷揭露出的煤层和岩层进行进一步的力学试验，评价煤岩层的冲击倾向和分析新获得地质资料，选择合理的开采方法和相应的防范措施；对于生产矿井，开采到一定深度（始发深度）后，应按照《冲击地压煤层安全开采暂行规定》进行管理。

由于冲击地压一般发生在采掘工作面及其附近地段，因此要在生产过程中进行经常性的冲击危险预测工作，以便及时地采取解危措施，保证安全生产。

冲击地压的预测是基于对冲击地压发生机理的认识。

目前冲击地压的预测都是围绕冲击地压发生的强度条件和能量条件进行的。

通过对煤岩体的应力水平和分布状态以及能量积蓄和释放等变化进行监测，在时空上判断煤岩体破坏形式、规模和释放能量的大小，并以此来进行冲击地压的预测。

一般情况下，冲击地压发生在采掘工作面的应力集中区。

应力集中产生于开采深度大（自重应力），岩体中存在地质构造应力，采掘空间周围应力集中，残留煤柱边缘区，断层和相邻采掘空间的附加应力等。

它的峰值越大，峰值位置距离煤壁越近，发生冲击地压的危险性越大。

煤矿冲击地压预测预报制度一、预测方法采用微震法、电磁辐射法和钻屑法相结合，并通过常规矿压观测掌握顶板动态和来压情况的综合方法，对采掘工作面的冲击危险性和危险程度进行预测预报。

1、矿压观测①在工作面上、中、下部各布置一测线，安装可采集式数字压力计，每班对支柱的初撑力和工作阻力进行观测，可连续储存7天数据，重点做好工作面初次来压、周期来压的预测预报。

②定期对监测数据进行处理分析，掌握顶板动态。

2、电磁辐射观测①采用KBD5电磁辐射仪对具有冲击倾向的区域进行监测。

②对监测点其幅值相对值超过临界值、脉冲数增加1倍及以上的区域，查明该区域的范围并分析该区域冲击矿压的危险性，如已处于临界状态，必须及时通知矿调度室和施工单位并立即组织采取爆破卸压措施。

3、钻屑法检测①在工作面外边压力正常的煤层中打眼，直径42mm，深度10m，间距3～5m，钻孔平行于煤层倾斜方向，高度距底板1.2m，记录其每孔每米煤粉量，然后用加权平均法对其进行处理，作为标准煤粉量 (正常值)，根据标准煤粉量计算出临界值。

②在煤壁距上下出口20m处各打一钻屑监测孔，工作面两道距煤壁20m、60m处上、下帮各打一钻屑监测孔，钻孔要求同①，记录其每孔每米煤粉量，然后和临界值进行比较。

③如超过临界值或打钻过程中出现卡钻、吸钻、煤炮等现象，则表明该区域已具有冲击危险性，必须及时通知矿调度室和施工单位并采用爆破松动法对其进行超前卸压。

4、微震法记录冲击矿压发生及卸压爆破时释放能量，分析震动发生的趋势及震动能量变化的趋势，对冲击矿压的危险程度进行预测。

二、要求：1、防冲科必须对每天的各项监测数据进行整理分析，并上报矿分管领导审阅。

2、所有采掘单位必须给防冲科的各项监测工作提供有利条件，不得阻碍或干扰。

3、各采掘单位接到有冲击矿压危险的通知后，必须立即撤出该区域内的所有工作人员到安全地点。

4、本制度从2011年5月1日起实施。

电磁法勘探在地质灾害预警中的应用地质灾害是一种对人类生活和财产安全构成威胁的自然灾害，包括地震、滑坡、泥石流等。

地质灾害的发生会给社会带来巨大的经济损失和人员伤亡，因此对地质灾害的预警和监测非常重要。

电磁法勘探是一种通过测量地下电磁场来获取地下信息的方法，其应用在地质灾害预警中具有重要的意义。

一、电磁法勘探技术概述电磁法勘探是一种非破坏性的地球物理勘探方法，通过测量地下电磁场的强度和变化来获取地下结构信息。

该方法主要包括地电法、磁法和电磁法等技术手段。

地电法通过测量地下电阻率的变化来判断地下构造和含水层的分布情况。

磁法通过测量地磁场的变化来获取地下磁性物质的分布情况。

电磁法则是利用电磁场的感应效应测量地下电磁场的变化，从而揭示地下岩石、矿体和水体等特征。

二、电磁法勘探在地震预警中的应用地震是地球上较为常见的地质灾害之一，传统的地震预警方法主要基于地震波的传播速度和震源位置的判断。

电磁法勘探在地震预警中的应用主要是通过对地下电磁场的连续监测，来判断地下断层活动的变化情况。

地震前，地下断层活动会引起地壳的应力积累，这会导致地下岩石的电磁特性发生变化。

因此，通过对地下电磁场的监测和分析，可以提供地震前兆的信息，从而实现地震预警的目的。

三、电磁法勘探在滑坡预警中的应用滑坡是地质灾害中常见的一种，其发生往往与地下水位的改变有关。

通过电磁法勘探，可以实时监测地下水位的变化情况。

当地下水位发生异常波动时，说明地下水涌入或排泄情况发生改变，这可能是滑坡发生的前兆。

通过持续监测地下水位的变化，可以提前警示滑坡的发生，为相关人员采取应对措施提供时间和预留空间。

四、电磁法勘探在泥石流预警中的应用泥石流预警对于减少人员伤亡和财产损失具有重要的意义。

电磁法勘探在泥石流预警中的应用主要是通过对地下水位和土壤含水率的监测，来判断泥石流的潜在风险。

当地下水位和土壤含水率超过一定阈值时，说明地下水饱和度增加，土壤变得不稳定，从而增加了泥石流发生的可能性。

冲击地压预防措施冲击地压是聚集在矿井巷道和采场周围岩体的能量突然释放。

在井巷中发生的爆炸事故。

动力将煤岩抛向巷道，同时发出强烈声响，造成煤岩体振动和煤岩体破坏、支架与设备、人员伤亡，部分巷道跨落破坏等。

冲击地压具有突发性、发生条件复杂性的特点。

新城煤矿开采至今无冲击地压现象发生，但根据临矿（城山煤矿）以前25#煤层发生过冲击地压现象及我矿部分采区开采深度已经达到-580水平，矿井开采深度的增加，矿山压力显现日趋明显，为做好矿井冲击地压预测和预防工作，防止冲击地压危害，确保矿井安全生产，依据《煤矿安全规程》和有关规定及法律法规，特制定以下防范措施如下：一、管理机构组长：王连军副组长：杨庆胜谢学文沈广东王杰黄万胜金邵柱成员：生产科机电科地测科安监处供应科运输区通风区调度室二、抢险准备工作1、全矿各单位人员、工种，必须熟知矿井冲击地压灾害基本知识，掌握冲击地压发生的机理、预兆、影响因素及危害，以便及时采取相应的救援措施。

2、根据矿井冲击地压事故的特点，必须提前准备好各类技术装备，以便抢险救灾工作的需要。

（液压起重器、大绳、矿工斧、镐、刀锯、两用锹、担架、检测仪器、苏生器、生命探测仪等）3、生产科负责编制并贯彻落实施工措施，确保抢险施工安全进行。

4、机电科负责抢险期间机电设备及供电系统的安装使用，并在事故发生第一时间，停止矿井生产电源。

5、地测科负责了解事故现场情况，分析判断事故严重程度、波及范围及存在的威胁。

6、安监处负责现场监督抢险过程的安全情况，杜绝二次事故的发生。

7、供应科负责准备抢险期间需要的所有工具并保证其安全质量。

8、运输区负责各类材料、工具、空重车皮的运输，确保各类材料、工具、车皮及时到达作业地点。

9、通风区负责通风系统的巡查、调风、风机安设等工作，确保井下无串联风、微风、无风等现象。

10、调度室负责联系组织各单位抢险工作，并在事故发生的第一时间，通知矿井所有人员进入新鲜风流中躲避。

三、技术管理1、要对各开采煤层进行煤层冲击倾向性鉴定，并认真做好待采区段冲击地压危险性评价。