一、項(xiàng)目背景
沖擊地壓是我國煤礦面臨的最為嚴(yán)重的動(dòng)力災(zāi)害之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國沖擊地壓礦井已超過170處，遍布主要產(chǎn)煤省區(qū)。由于我國煤礦開采地質(zhì)條件復(fù)雜，沖擊地壓影響因素多，實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)測預(yù)警和解危難度大。預(yù)測預(yù)警是沖擊地壓防治的重要、有效環(huán)節(jié)，但由于沖擊地壓機(jī)理復(fù)雜，預(yù)測預(yù)警仍是世界性難題，現(xiàn)場預(yù)測預(yù)警難、準(zhǔn)確性低。
沖擊地壓監(jiān)測預(yù)警存在的主要問題表現(xiàn)在預(yù)測方法孤立、監(jiān)測手段單一、預(yù)警尺度與物理量僵化。迫切實(shí)現(xiàn)“三融合”：多方法融合，多參量融合，多尺度、維度融合。
技術(shù)難點(diǎn)：沖擊地壓監(jiān)測機(jī)制不清，監(jiān)測手段與預(yù)警指標(biāo)孤立，監(jiān)測預(yù)警準(zhǔn)確性不高，監(jiān)測范圍與預(yù)警精度矛盾。解決途徑：構(gòu)建煤礦沖擊地壓遞進(jìn)精準(zhǔn)化監(jiān)測預(yù)警技術(shù)體系，構(gòu)建沖擊地壓多參量監(jiān)測預(yù)警技術(shù)模式，構(gòu)建“全頻廣域” 震動(dòng)監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)。
二、技術(shù)特色
通過圍繞沖擊地壓災(zāi)害有效監(jiān)測預(yù)警進(jìn)行攻關(guān)，建立了多參量漸進(jìn)精準(zhǔn)化監(jiān)測預(yù)警技術(shù)體系。其主要技術(shù)特色有：
1.將沖擊危險(xiǎn)性評價(jià)預(yù)測的靜態(tài)結(jié)果+震動(dòng)、應(yīng)力實(shí)時(shí)監(jiān)測的動(dòng)態(tài)結(jié)果+現(xiàn)場煤粉、變形的顯現(xiàn)結(jié)果進(jìn)行聯(lián)合分析，提高預(yù)警的準(zhǔn)確性。運(yùn)用漸進(jìn)精準(zhǔn)化監(jiān)測預(yù)警技術(shù)體系，能夠?qū)崿F(xiàn)沖擊地壓“宏觀-區(qū)域-局部-點(diǎn)”的全局無縫監(jiān)測、“時(shí)間縱向-區(qū)域橫向”的遞進(jìn)式預(yù)警和“時(shí)間-空間-危險(xiǎn)程度”的精準(zhǔn)化預(yù)測。
2.將中高頻微震監(jiān)測、低中頻微震監(jiān)測和低頻震動(dòng)監(jiān)測進(jìn)行集成創(chuàng)新，形成寬頻（0-1500Hz）廣域（“礦區(qū)→礦井→局部）震動(dòng)監(jiān)測技術(shù)，提高了震動(dòng)監(jiān)測精度和預(yù)警的可靠性。
三、理論成果
1.分析了應(yīng)力、震動(dòng)誘發(fā)沖擊地壓的模式，建立了應(yīng)力、震動(dòng)對沖擊地壓的聯(lián)合作用模型，揭示了聯(lián)合作用機(jī)制。
2.揭示了“漸進(jìn)失穩(wěn)型”、“觸發(fā)失穩(wěn)型”等兩類沖擊地壓的發(fā)生條件，指出可監(jiān)測物理量分別為“應(yīng)力變化趨勢”和“震動(dòng)演變”。
3.提出了沖擊地壓遞進(jìn)監(jiān)測模型與精準(zhǔn)化預(yù)警機(jī)制，建立了多參量綜合預(yù)警方法。
四、技術(shù)成果
1.構(gòu)建了煤礦沖擊地壓遞進(jìn)精準(zhǔn)化監(jiān)測預(yù)警技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)了多參量遞進(jìn)聚焦式預(yù)警。
2.集成創(chuàng)新了“寬頻廣域”遞進(jìn)精準(zhǔn)化震動(dòng)監(jiān)測預(yù)警技術(shù)，確定了相應(yīng)預(yù)警指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了沖擊地壓震動(dòng)預(yù)警及采掘速度動(dòng)態(tài)調(diào)控。
3.形成了基于沖擊地壓遞進(jìn)精準(zhǔn)化預(yù)測預(yù)警結(jié)果的沖擊危險(xiǎn)區(qū)治理模式——“低應(yīng)力-低擾動(dòng)”
五、推廣應(yīng)用效果
該項(xiàng)目成果已在多個(gè)沖擊地壓礦井進(jìn)行了推廣應(yīng)用，取得顯著效果，得到一致好評。近三年來成功采出受沖擊地壓威脅的煤炭2161萬噸，創(chuàng)造利潤6.31億元。
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