(1)对瓦斯灾害严重和存在重大隐患的煤矿逐个进行安全评估,帮助制定具体的防范措施; (2)推广数字化瓦斯远程监控系统,高瓦斯和高突出矿井一律建立瓦斯抽放和监测系统; (3)加快煤与瓦斯突出机理及预测预报科研攻关。 作者通过对目前矿山动力灾害监测预报中存在问题的分析,基于微破裂是冲击地压、突水、煤与瓦斯突出等矿山动力灾害共性特征的基本认识,突破以瓦斯、水等表象信息监测为依据进行矿山动力灾害预报的传统思路,提出从开采应力扰动诱发微破裂导致地质环境劣化的动力灾害本质出发,以微震监测和大规模科学计算技术为手段,以探索灾害孕育的内在动因和前兆规律为核心,以矿山动力灾害的实时预报为目标,从理论上总结分析煤与瓦斯突出、冲击地压、突水等矿山动力灾害机理,揭示矿山动力灾害孕育的内在动因和前兆规律,构建矿山动力灾害预测预报的理论体系,为建立具有可操作性的矿山动力灾害分析预报方法奠定科学基础。 2.存在的问题 2.1传统的矿山动力灾害预报方法以瓦斯、水等表观信息为监测对象,需要加强矿山动力灾害微破裂前兆规律的研究。 矿山动力灾害的研究表明,不管是非煤矿山的矿山动力灾害、冲击地压、矿震等灾害问题,还是煤矿的煤与瓦斯突出(或涌出)和煤矿底板突水等问题,都是与矿山开采过程中的应力场扰动所诱发的微破裂萌生、发展、贯通等岩石破裂过程失稳的结果。即使是不伴随煤层突出的瓦斯爆炸事故,也多是因为含瓦斯煤层中因应力场的变化诱发了大量微裂纹的萌生或贯通所造成的。煤层中微裂纹的大量萌生造成大量瓦斯的析出,而大量微裂纹的贯通则导致大量瓦斯的溢出,直至诱发瓦斯事故,或煤与瓦斯突出,或瓦斯爆炸等。因此,不管是哪种矿山动力灾害,在多数情况下,在动力灾害出现之前,都有微破裂(微震活动)前兆。而诱发微破裂活动(微震活动)的直接原因则是岩层或煤层中应力或应变增加的结果。特别是煤矿瓦斯灾害事故的预测,除了不能仅走只关注瓦斯浓度监测的老路,更不能就瓦斯灾害问题而单一地监测瓦斯浓度和压力,必须寻找诱发瓦斯突出的本质机理和前兆规律,加强开采诱发高应力扰动的微震活动性规律研究。 2.2微震监测技术已成为国外矿山安全管理的有机组成部分,我国矿山缺乏高素质微震分析人才 在国外,微震监测技术的发展已使矿山微破裂的监测从“难以实现的奢望”转变为采矿安全管理的一个有机组成部分。如南非、美国、加拿大、俄罗斯和澳大利亚等国的深井矿山。由于微震监测系统监测范围可大可小,且具有较高的定位精度,已成为矿山开采诱发动力灾害监测的主要技术手段。利用微震监测系统,在发生微震活动的矿内布设传感器,探测微破裂所发射出的地震波,确定发生地震波的位置,还可以给出地震活动性的强弱和频率,通过微震监测获得的微破裂分布位置,判断潜在的矿山动力灾害活动规律,通过识别矿山动力灾害活动规律实现预警。 |
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矿山动力灾害前兆规律及微震监测分析技术研究
发布时间:2006-06-26
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