摘要:关于处理深层煤矿挖掘的安全问题形势紧迫,需要立即行动,不可耽搁,近年来,微地震手段使用在煤矿开采检测范畴,是我国当代发展较为迅猛的地理物质探究部分之一,微地震手段按照它在煤矿开采中的使用情况,能够把这区分成地面检测以及井下探测两个部分,对确保煤矿部门的开采安全活动起着关键作用。本文探究了微地震手段在预警冲击矿压以及煤矿与瓦斯突出两个部分的现实研究案例,最终证明,此项手段是可以充分应用在煤矿开采安全检测领域的技术,能够在相关安全生产活动中实施宣传。
关键词:煤矿安全检测;微地震;应用技术
引言
我国煤矿发掘的层面逐渐开始深层化,矿层的高应力以及瓦斯的强渗入度,令矿层开采中深层化的安全隐患逐渐加大,冲击地压、煤与瓦斯突出两大动力危机使得煤矿事件频出,且有着时时提升的态势。在此矿层开采安全局面下,运用充分的检测预警办法为矿层安全隐患供应牢固的保护措施需要立即行动。在这之中,微地震检测手段发展迅猛,是我国近年来矿层安全事件预警的关键手段。
1微地震简介
在现代化的过程中,矿井的安全生产必须有自动安全监测系统,彻底改变传统依靠监测方法,如人工测试、人工判断预测等,在世界上测量的三维空间中,识别岩石破裂,微地震监测系统,提高矿山安全监测工作的效率和质量起着重要的作用,而且还可以大大降低试验机的工作强度,对促进新时期煤炭行业的良性发展起着重要的作用[1]。许多材料负载将出现声发射现象,反射的声发射现象指的是材料在外部压力的作用下,将有一个当地的弹塑性材料内部,可以集中的现象,当材料内部积累某一阈值后,会导致材料的断裂微观和扩展,微裂缝的出现及扩展的过程中,将以弹性波和应力波的传播,它会导致材料在实际中产生声音反射现象。相对于较大岩体的声音反射现象,这在地质学上称为微地震。
2微地震方法的基本原理
当代矿层在安全产出进程里,需要微地震手段拥有自主安全检测体系,变革一般的依赖人工检测、预判预报等探测手段,国外研发出了可以在三维系统里检测、辨别岩层开裂的微地震探测体系,这对加强矿层挖掘安全检测活动的效率和品质起着关键作用,同时,也能够在一定程度上下调检测成员的作业强度,对推动矿层挖掘在新时代行业中的正向循环起着关键作用[2]。
大多物质在负担荷载时会出现声发射情况,此类声发射反射情况可以解释为物质在外界应力的驱动下,把物质里面出现的部分弹塑性质聚集的情况,当物质内部聚集到一个规定的值域后,就会出现物质微裂缝的情况以及其出现延展,微裂缝的出现以及延展进程中会随之出现应力波的传递,这就是造成物质在现实上出现的声反射情况。相比较大面积的岩层出现的声反射情况,在地质学里把此类现象解释为微地震,且在四周岩层迅速解放以及传递,在通常情况下,微地震所导致的信息强度不高。人耳是不可以感知到此类讯息的,但能够凭借精准的电子仪表来对微地震展开探测。
矿层挖掘企业在产出进程中的岩层错位会导致较弱的地展,而其中颗粒层面的活动,裂缝的出现以及传递等都会造成它释放较大面积的微地震,只有对微地震实施精准、充分的探测,才可以保障矿层企业的顺利产出及加强其整个活动的效率[3]。其基本原理是矿层在开裂和破损的整体进程中几乎都是伴着一定的缝隙产出的,延展凝聚的能量环节用应力波进行释放,出现了微地震情况。因为微地震讯息涵盖了有关岩层受力裂开破损的讯息,利用探测解析微地震情况能够反馈岩层的破损开裂状态[3]。微地震手段以及自然地震确认手段类似,按照系统对地震出现时的检测信息,来定位震源的位置以及相关产生时间。
3微地震技术用于冲击矿压预测
冲击地压可以解释为在特定的地应力情况下,矿层以及挖掘作业面周围的岩层由于弹性能的出现而导致开裂破损的矿层动力状态。通常有着较大的回响、岩层被抛向挖掘空间以及出现气浪等状况,是一种危害性较大的微地震。通常来说,冲击地压出现之前会在应力反应下出现很多程度较小的微地震,期间存在伴生[4]。微地震讯息可用来评估冲击地压出现的关键凭据。国外有研究表明,澳大利亚的一个长璧作业面预板陷落出现了矿震讯息位移、应力反应可以体现顶板陷落的经过,探究了顶板陷落时的微地震预警讯息,还有探究了矿层冲击地压预警的微地震情况,解析了矿层顶板陷落的多个矿震情况,其出现的微地震会随着挖掘次数持续提高,而当顶板岩层断裂之前微地震的反馈会突然降低。
4微地震技术用于煤与瓦斯突出事故的预测
煤和瓦斯突出属于矿层动力情况,在压力情况下断裂的煤层和瓦斯由矿层内瞬间向挖掘层面大面积释放,并在矿层中产生一种特异形态的空洞,释放出的粉状煤层被瓦斯气流带动,产生成员伤亡,损坏巷道以及仪器设备,大部分的煤粉被释放并导致了爆炸,破坏力强大,进而释放有害气体,导致成员中毒身亡。
煤层与瓦斯突出使煤层中的能量爆发,通过弹性波的状态向开采面扩展,而微地震手段能够提前预警煤层的受力情况,且对应力凝聚的源头展开寻找,能够提供预警煤与瓦斯突出的重要贡献[5]。
5矿山安全检测中的应用
地震预测的过程中主要的技术是“以震报震”,这样才能更好的预防地震灾害,在宏观领域的地震,地震技术在实践中很少有一些成功的事件,这是因为火焰在大地震和小地震中可能发生在同一地点,但不是在同一个层次中,彼此之间的距离小的深度和强烈地震差相对较大。震区参数中等,物理条件不能用人眼来观察它,但我们可以通过一些物理现象来推测它,从而利用这种推测得到的结果,其可靠性、准确性和科学性相对较低。矿震与其他地震有很大的区别。矿井监测探测到的微震很可能与矿层深度相同。通过仪器可以直接测量、观测和预测到地层深度的物理条件和介质参数[6]。
结语
根据近年来深层化煤矿挖掘进程中冲击地压和煤与瓦斯突出等重要危机事件频频出现的严重情势,微地震手段已经演变为矿层深层化挖掘安全探测的关键技术。从微地震手段的基本原理研究,得出了此项手段在冲击地压以及煤与瓦斯突出两个环节的预警探究实例,其中,表示此手段在煤矿层挖掘行业应用的有效性。我国当前有关微地震的探究还尚未成熟,仍旧需要学者倾力于此行业技术手段的探索。
参考文献:
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[3]刘振庆,李娟娟,于建忠,张振辉.微地震技术在采矿安全监测中的应用研究[J].能源技术与管理,2014,39(04):6-8.
[4]陈虹燕,李仕雄.基于GIS平台的地下矿山事故的微地震应急救援技术[J].现代矿业,2010,26(03):91-93.
[5]骆循.矿山与大型地下工程灾害监测的微地震技术应用[A].中国地球物理学会.中国地球物理学会第二十三届年会论文集[C].中国地球物理学会:中国地球物理学会,2007:1.
[6]张兴民,于克君,席京德,孔凡铭,张心彬,王书军.微地震技术在煤矿“两带”监测领域的研究与应用[J].煤炭学报,2000(06):566-570.