摘要：介绍了冲击矿压的基本原理、微震监测技术的原理，并且阐述了微震监测系统的架构以及功能性设计。
关键词：冲击矿压微震监测技术预警系统
中图分类号：td324.2 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2014）09（b）-0031-01 随着中国经济形势的变化和煤炭资源的日益深入开采，造成了煤岩动力灾害不断加重。针对于煤岩动力灾害，目前国内主要采用钻屑法、采动应力场的监控方法，车顶动态监测方法进行监测预警，但是以上手段在实际使用中都存在着监测范围小、精度低等劣势。于是，矿上冲击矿压的微震监测技术的优越性就得到了很好地体现。
1 冲击地压预警技术的发展
冲击地压，又称岩爆，是指井巷或周围的岩石表面，能量瞬间释放产生的动力现象突然严重破坏突然剧烈破坏的动力现象。
实现冲击地压防治预测的首先是得益于微震）监测技术的出现。在国外，它已使矿山微破裂发展的监测从“难以实现的奢望”转变为采矿过程的一个有机组成部分，成为矿山开采诱发动力灾害监测的主要技术手段。实现矿山动力灾害预测的可能性的另一个重要因素则是矿山整体结构应力场分析的大规模科学计算技术的发展。大规模数值计算技术在国民经济建设中的作用，已普遍地为人们所共识。
2 微震监测基本原理
微震监测的基本原理是：岩体在变形破坏的整个过程中会伴随着裂纹的产生，扩展，能量积聚，以应力波的形式释放能量，从而产生微震事件。微震和声波到达预先埋设多个实时微震数据采集??的地震检波器。由于源和检测器之间的距离不同，则检测器的振动波的传播时间是不同的。根据不同的时间差检测器，使用“复杂的定位技术”进行震源定位计算，得到微震发生的位置。
3 基于aramism_e微震监测系统的冲击地压监测技术
aramism_e微震监测系统的主要功能是对整个矿井的实时监控，微震事件自动记录，并微震源位置和能量计算的范围内发生的微震事件，分析主要危险区微震事件的日常规律，动态评估有关的区域影响危险性类别，指导煤矿冲击地压防治工作；摆脱危险的测试和优化相关技术参数，提高防碰撞系统和控制效率的影响。
系统自带的软件区别于其他同类产品不同的功能，是可以监测每个区域的风险，容易掌握的矿难动态范围压缩趋势的影响，进行实时评估影响的结果，一个地区一旦发现异常情况，可以采取更有针对性的解危措施，以防止意外或减少提供了宝贵的时间事故风险水平，大大提高矿山岩爆防治的效率。
aramism_e微震监测系统是实时监控的最基本的功能，记录的微震事件，并计算其坐标计算和能量。在得到上述的基础上，结合实际需要，地质条件，开采技术等因素的因素，从不同角度对监测数据！采取不同的分析方法和手段，进一步做深入的分析，并在可能的冲击地压灾害的研究做出评价，指导现场岩爆防治。
4 微震监测系统架构设计
微震监测系统主要由检波测量探头、emr分站、和地面上位机等组成，系统采用带嵌入式信号传输模块的震动速度型矿震监测拾震器，独立的干线式数据传输系统，进行双向控制传输。可实现拾震器工作状态的远程监控和调试。
emr分站信号采集部分主要包含天线、前置放大电路和a/d转换电路，前置放大器输出的信号经电平调整后进入a/d转换电路，电磁辐射信号由微弱的模拟信号转换成离散数字信号，这样便于电磁辐射数据的存储与处理。通信部分采用现场总线方式，支持rs232、rs485、can和以太网等4种通信协议。分站通过调整通信协议，可以作为安全监测监控系统中的一
个分站或者传感器，藉此矿上安全监测监控系统能够获得井下电磁辐射统计数据。需要说明的是，现有安全监测监控系统由于挂接的分站和传感器数目较多且一般通信速率较低，如中国煤炭科工集团常州自动化研究院研制生产的kj95n型煤矿综合监控系统，最多支持128个分站，通信速率1200bps，所以电磁辐射实时波形数据一般情况下无法通过监测监控系统的网络传输，但可以通过该系统传输电磁辐射的统计数据，如，单位时间内的脉冲数、电磁辐射强度等。深入研究与分析冲击地压演化过程中电磁辐射信号的变化规律又要求获取电磁辐射波形数据，因此结合实际情况，系统研制中，增加了便于更换且支持热插拔的大容量存储电路，用于保存电磁辐射信号的波形数据。显示部分采用字符型液晶模块，可以显示系统参数、实时监测数据等。在移动式监测应用中，需要对系统参数进行现场调整，人机交互通过薄膜按键和液晶显示电路实现，能够修改或设定系统的采样频率、监测通道、系统时间、触发门限等。在线监测中，可以通过上位机发送相应指令来获取或修改这些参数。
5 微震监测系统的功能设计
（1）岩体震动信号采集、记录和分析。
（2）多组波形处理，矿震三维定位和能量计算。
（3）微分、滤波和频谱分析等，记录信号报警功能。
（4）采用网络时间同步技术ptp，可以使时钟同步精度达到亚微秒。
（5）采用光纤作为以太网的通信介质，每个实时数据采集子站，动态收集和缓存数据。
（6）使用ip技术的构成局域网，提高系统规模扩充性。
6 结论
根据目前冲击地压的发生机理，介绍微震监测基本原理基于aramism_e微震监测系统的冲击地压监测技术，设计了微震监测系统的架构以及其功能，实现对矿井微震的实时网络监控，实时分析和及时的信息，为煤矿安全生产，国家防灾提供更加科学的技术支持，为全国冲击地压灾害分析防治工作发挥重要作用。
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。随着矿井开采 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179综采队安全生产，依据《煤矿安全规程》和有关规定及法律法规，制定相应 的防范措施： 一、管理机构 建立以队长为组长，生产、安全、机电等副副长为副组长。相关的负责人为成员的冲击地压 管理机构。 二、抢险准备工作 1、全队各工种人员，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、两用锹检测仪器等） 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、安监科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、工具车皮及时达到作业 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。 2、编制防治冲击地压专门设计。评价为有冲击地压危险性的区段，采区设计和掘进、采煤 作业规程必须编制防治冲击地压的专门设计。 3、采用正确的开采方式和采掘生产工艺，必须要采用长壁后退式开采方法和全部跨落式顶 板管理方法。 4、科学安排开采顺序，应避免人为形成孤岛、半孤岛高应力集中区。 5、优化巷道布置 1）、巷道应避免布置在支撑压力峰值位置或构造应力影响带内。 2）、采场巷道应布置在无冲击或弱冲击的煤层中或岩层中。 3）、采场之间应尽量采用无煤柱开采、沿空留巷或沿空送巷。确实不具备无煤柱开采条件的，应采取窄煤柱布置，与采空区留3—7m煤柱，尽量不布置在煤体边缘10—40m的范围内。
摘要：介绍了冲击矿压的基本原理、微震监测技术的原理，并且阐述了微震监测系统的架构以及功能性设计。 关键词：冲击矿压微震监测技术预警系统 中图分类号：td324.2 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2014）09（b）-0031-01 随着中国经济形势的变化和煤炭资源的日益深入开采，造成了煤岩动力灾害不断加重。针对于煤岩动力灾害，目前国内主要采用钻屑法、采动应力场的监控方法，车顶动态监测方法进行监测预警，但是以上手段在实际使用中都存在着监测范围小、精度低等劣势。于是，矿上冲击矿压的微震监测技术的优越性就得到了很好地体现。 1 冲击地压预警技术的发展 冲击地压，又称岩爆，是指井巷或周围的岩石表面，能量瞬间释放产生的动力现象突然严重破坏突然剧烈破坏的动力现象。 实现冲击地压防治预测的首先是得益于微震）监测技术的出现。在国外，它已使矿山微破裂发展的监测从“难以实现的奢望”转变为采矿过程的一个有机组成部分，成为矿山开采诱发动力灾害监测的主要技术手段。实现矿山动力灾害预测的可能性的另一个重要因素则是矿山整体结构应力场分析的大规模科学计算技术的发展。大规模数值计算技术在国民经济建设中的作用，已普遍地为人们所共识。 2 微震监测基本原理 微震监测的基本原理是：岩体在变形破坏的整个过程中会伴随着裂纹的产生，扩展，能量积聚，以应力波的形式释放能量，从而产生微震事件。微震和声波到达预先埋设多个实时微震数据采集??的地震检波器。由于源和检测器之间的距离不同，则检测器的振动波的传播时间是不同的。根据不同的时间差检测器，使用“复杂的定位技术”进行震源定位计算，得到微震发生的位置。 3 基于aramism_e微震监测系统的冲击地压监测技术 aramism_e微震监测系统的主要功能是对整个矿井的实时监控，微震事件自动记录，并微震源位置和能量计算的范围内发生的微震事件，分析主要危险区微震事件的日常规律，动态评估有关的区域影响危险性类别，指导煤矿冲击地压防治工作；摆脱危险的测试和优化相关技术参数，提高防碰撞系统和控制效率的影响。 系统自带的软件区别于其他同类产品不同的功能，是可以监测每个区域的风险，容易掌握的矿难动态范围压缩趋势的影响，进行实时评估影响的结果，一个地区一旦发现异常情况，可以采取更有针对性的解危措施，以防止意外或减少提供了宝贵的时间事故风险水平，大大提高矿山岩爆防治的效率。 aramism_e微震监测系统是实时监控的最基本的功能，记录的微震事件，并计算其坐标计算和能量。在得到上述的基础上，结合实际需要，地质条件，开采技术等因素的因素，从不同角度对监测数据！采取不同的分析方法和手段，进一步做深入的分析，并在可能的冲击地压灾害的研究做出评价，指导现场岩爆防治。 4 微震监测系统架构设计 微震监测系统主要由检波测量探头、emr分站、和地面上位机等组成，系统采用带嵌入式信号传输模块的震动速度型矿震监测拾震器，独立的干线式数据传输系统，进行双向控制传输。可实现拾震器工作状态的远程监控和调试。 emr分站信号采集部分主要包含天线、前置放大电路和a/d转换电路，前置放大器输出的信号经电平调整后进入a/d转换电路，电磁辐射信号由微弱的模拟信号转换成离散数字信号，这样便于电磁辐射数据的存储与处理。通信部分采用现场总线方式，支持rs232、rs485、can和以太网等4种通信协议。分站通过调整通信协议，可以作为安全监测监控系统中的一
防治冲击地压专项试题 单位姓名 一、填空题（每空1分，共17分） 1、冲击地压具有（突发性）、（瞬时震动性）、（巨大破坏性）、（复杂性）明显的显现特征。 2、电磁辐射监测时必须（停电监测），我矿暂定电磁辐射监测临界强度值为（65）mv，临界脉冲数为（70）。 3、煤层注水的作用有“四防两快”，四防是指：防尘、（防冲）、防火、（防瓦斯）；两快是指：快速揭煤和（快速掘进）。 4、重点防冲地段（区域）包括（地质构造变动带）、（采面前方应力集中区）、（煤柱区域）、孤岛内的掘进和回采工作面、（矿井采深大于550米的区域）。 5、凡进入冲击地压管理区域都必须戴（防冲头盔），穿（防冲背心）。 6、常村煤矿冲击地压防治工作理念是（安全第一），（防冲为先）。 二、选择题（每题2分，共12分） 1、集团公司《防冲细则》规定，凡采深超过（）米的矿井必须开展冲击地压防治工作，采深超过（ B ）米为严重冲击地压区域。 A 400m、500m B 550m、650m C 700m、800m D 750m、800m 2、高压煤层注水压力应不低于（ B ）Mpa，含水率增值要大于（）。 A 8Mpa、1.0% B 12Mpa、1.5% C 12Mpa、10% D 10Mpa、15% 3、集团公司《防冲细则》规定采煤工作面超前支护长度不得低于（ B ）。 A 50米 B 100米 C 150米 D 200米 4、下列选项不属于解危措施的是（ C ）。 A 卸压爆破 B 煤层高压注水 C 电磁辐射监测 D 卸压钻孔 5、深孔爆破解危措施应采取?????????装药，?????????连线。（ C ） A 正向并联 B 反向并联 C 正向串联 D 反向串联 6、下列说法不正确的是（ A ）。 A 冲击危险区域实施解危措施后，可立即进行正常采掘活动。 B 防冲区域不准随意存放材料和设备，如需存放必须按规定 进行捆绑，大型设备设专门硐室存放。 C 在严重冲击危险区域，必须安设压风自救系统。 D 冲击地压危险区域，掘进工作面外面维修拆换断面时，里 面严禁任何作业。 三、名词解释（8分）
冲击地压预测与控制体系Orga nize en terprise safety man ageme nt pla nning, guida nee, in spect ion and decisi on-mak ing, en sure the safety status, and unify the overall pla n objectives
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冲击地压预测与控制体系 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 冲击地压是采动诱发高强度的煤（岩）弹性能瞬时释放，在相应采动空间引起强烈围岩震动和挤出的现象。是我国煤矿常见的重大事故灾害。冲击地压引起人员伤亡和设备损坏，不仅发生在推进的工作面现场，而且可能波及弹性释放范围的巷道、峒室，特别是存在应力集中的空间部位。迄今为止，冲击地压的控制处在统计管理与条理决策阶段，没有形成冲击地压的防治理论、监测方法及控制决策的一体化体系。本文基于对冲击地压发生的机理，对冲击地压事故进行了分类，提出了冲击地压事故预测与控制动力信息基础，形成了实用的冲击地压预测控制的体系。 1冲击地压发生的原因及实现的条件 具有冲击倾向的煤（岩）层，受构造运动和采场推进影 响而形成的高度应力集中和高能级的弹性变形能的储存，是
冲击地压的防治措施 根据发生冲击地压的成因和机理，防治措施的基本原理有两方面：一是降低应力的集中程度；二是改变煤岩体的物理力学性能，以减弱积聚弹性能的能力和释放速率。 1降低应力的集中程度 减弱煤层区域内的矿山压力值的方法有：①超前开采保护层；②无煤柱开采，在采区内不留煤柱和煤体突出部分，禁止在邻近层煤柱的影响范围内开采；③合理安排开采顺序，避免形成三面采空状态的回采区段或条带和在回采工作面前方掘进巷道，必要时应在岩石或安全层内掘进巷道，禁止工作面对采和追采。 2改变煤层的物理力学性能 改变煤层的物理力学性能主要有：高压注水、放松动炮和孔相卸压等方法。 ⑴高压注水是通过注水，人为地在煤岩内部造成一系列的弱面，并使其软化，以降低煤的强度和增加塑性变形量。注水后，煤的湿度平均增加1%—2.2%时，可使其单向受压的塑性变形量增加13.3%—14.5%。 ⑵放松动炮是人为地释放煤体内部集中应力区积聚的能量。在回采工作面中使用时，一般是在工作面沿走向打4m—6m深的炮眼，进行桧爆破。它的作用是可以诱发冲击地压和煤壁前方经常保持一个破碎保护带，使最大支承压力转入煤体深处，随后即使发生冲击地压，对采场的威胁也大为降低。 ⑶钻孔槽卸压是用大直径钻孔或切割沟槽使煤体松动，达到卸压效果。卸载钻孔的深度一般应穿过应力增高带。在掘进石门揭开有冲击危险的煤层时，应距煤层5m—8m处停止掘进，使钻孔穿透煤层，进行卸压。 此外，还可依靠选择最佳采煤方法、回采设备、开采参数和工作制度等方法，局部降低煤层边缘的冲击危险程度。例如，当开采有冲击危险的单一煤层时，应采用直线式长壁工作面授前进式采煤方法，并在巷道侧不留煤柱。对有冲击危险的厚煤层，应采用倾斜分层长壁式采煤方法。上分层的开采厚度应当最小。 开采有冲击危险的煤层时，无论是在回采工作面还是在掘进工作面中，都应采用支撑力大的可缩性金属支架。 综合上述可以认为，在现有技术水平下对冲击地压认真地进行测定和预报工作，并针对具体情况采取有效的防治措施，完全可以消除或大大减少冲击地压事故。
冲击地压专业培训考试试题(上半年) 单位: 姓名: 成绩: 一、单选题（每题4分计40分） 1. 微震是指采动引起（）时产生的动力现象。 A煤体破坏B巷道破坏C岩体破坏D煤岩体破坏 2. 冲击地压是（）井巷和采场周围煤岩体由于变形能释放而产生的以突然、急剧、猛烈的破坏为特征的动力现象。 A煤矿B矿山C工作面D采区 3. 钻屑法是通过在煤层中打直径42～50mm的钻孔，根据排出的煤粉量及其变化规律和有关（）效应，鉴别冲击危险的一种方法。 A应力B动力C压力D煤体 4. 记录钻孔时所发生的（）效应，可更加准确地判断危险位置。 A压力B动力C应力D拉力 5. 先采的解放层必须根据煤层赋存条件选择无冲击倾向或（）冲击倾向的煤层。 A强B弱C一般D严重 6. 冲击地压防治费用列入矿井年度（）费用，应保证足额提取和使用。 A安全生产B预定C额定D维简 7. 开采冲击地压煤层时，在同一区段应力集中影响范围内，不得布置（）工作面同时回采。 A 1个 B 2个 C 3个 D 4个 8. 有冲击地压危险的采掘工作面停产3天以上的，恢复生产的前内（），应鉴定冲击地压危险程度，并采取相应的安全措施。 A 一小时 B 三小时C一班D一天 9. 掘进工作面迎头要安设保护网，并采取固定措施，防止迎头（）。 A冲击地压B矿震C冒顶D片帮 10. 解危措施实施后必须进行效果检查，检查的方法与预测冲击地压危险的方法相同，确认（）后方可作业。 A 安全B无事 C 有冲击地压危险 D 无冲击地压危险 二、多选题（每题4分计20分） 1.冲击地压按显现强度分为类分为（）。 A.弹射 B.矿震 C.弱冲击 D.强冲击 2. 冲击地压解危措施包括（）和煤层高压注水等。
浅谈国内外冲击地压预测与防治 冲击地压是一种特殊的矿山压力现象，也是煤矿井下复杂动力现象之一。当应力超过极限状态时，会造成瞬间大量弹性能的突然释放，，不仅会对设备造成损坏，严重时可造成人员伤亡。本文主要针对冲击地压发生的现状，阐述目前国内外对冲击地压预测和防治的情况，对现有主要的预测技术进行了分析说明。 标签：冲击地压；威胁；预测；防治 前言 随着我国能源对煤炭的需求，煤炭开采量随之增加，开采深度已接近千米。因此冲击地压灾害将日益严重，短期内还不能像发达国家一样将冲击地压矿井一并予以关闭。从而，我们必须对冲击地压这种自然灾害进行更深的研究。本文对冲击地压预测与防治方法进行了综合论述，希望对冲击地压预测与防治有所帮助。 1 冲击地压预测 1.1 围岩变形监测法 采掘活动在煤层和顶底板中将引起各种形式的矿山压力显现，其中支承压力有着特殊的意义。支承压力的大小、分布是多因素影响的结果。在发生冲击地压过程中，支承压力特别是动压显现起着重要作用。因此利用它的显现规律可以预测冲击地压。一般情况下，支承压力的动压显现与工作面煤壁边缘区的稳定性有关。当边缘区未被压坏时，随着采煤工作面的推进，支承压力的大小和峰值也随之变化，其峰值愈靠近煤壁冲击危险性也愈大。 1.2 钻屑法 钻屑法是通过在煤体中钻小直径钻孔，根据钻孔时排出的煤粉量及其变化规律和有关动力现象。达到一系列探测目的施工方法；钻屑法能够估测煤岩体应力大小和分布，因而能够用于估测采掘工作面的支承压力大小和分布规律。支承压力的峰值大小，峰值位置至煤壁的距离，以及支承压力显著作用范围。它具有简单易行、直观、适应性强等优点，成为公认的一种预测冲击地压危险的主要方法。 1.3 地音微震监测 地音微震监测是实现冲击地压防治现代化的有效途径。在井下生产过程中，回采、掘进等生产过程都会引起围岩应力集中，造成采掘空间周围岩的震动、破裂和突然卸压出现一系列具有动力特征的声发射现象，通过上述动力现象是煤岩结构破坏和裂隙扩展或灾害性事故的前兆信号，观测和记录这些现象就可以预测冲击危险。
目录 一、防冲技术路线 (1) 二、防冲体系构建 (2) 三、防冲工作流程 (4) 四、防冲保障体系 (9)
一、防冲技术路线 冲击地压防治思路：防治结合、先防后治、以防为主，即优先进行冲击地压区域防范设计，以冲击地压危险预评估为基础，分阶段和分区域进行冲击地压的动态防治。 图1防冲技术路线 所谓冲击地压区域防范设计就是从煤层开采顺序、煤柱留设、开采方法等方面考虑，设计冲击地压危险最小的开采方案。
所谓冲击地压危险预评估就是在新的煤层开采、新的采区布置、新的工作面开采前均要进行冲击倾向性鉴定和冲击危险性评价，对于评价有冲击地压危险的区域，必须提前进行防治准备工作。 所谓分阶段进行冲击地压防治就是将防治工作分成开采设计、准备、和回采三个阶段分别进行。在开采设计阶段力求从源头上消除冲击地压危险；在准备阶段要划分出冲击危险区域，提前做好冲击地压防治预案；在开采阶段要根据监测数据分析结果及时发现冲击地压危险源并采取解危措施。 所谓分区域进行冲击地压防治就是根据预评价结果将采掘空间 划分为强、弱和无冲击危险区，针对不同冲击地压危险区域采用不同的巷道支护方案、开采推进速度、卸压解危措施等，保证在冲击危险区域的安全。 所谓对冲击地压的动态防治就是要在开采过程中对监测方案、解危措施和参数不断进行调整优化并对解危措施实行效果检验，以达到最有效和最经济的防治目的。 二、防冲体系构建 很多矿井发生冲击地压主要都是因为冲击地压防治机构不健全，没有采取任何的冲击地压防治措施。冲击地压防治体系的构建是有效防止冲击地压发生的一个必要条件，建立完善合理的矿井防冲体系是矿井安全高效生产的基本保证。 雨田一号井冲击地压防治原则是在区域防范的基础上，以煤层冲击倾向性鉴定和冲击危险性评价为依据，形成“监测预警—防治解危
第38卷第8期 煤炭科学技术 Vol 138 No 18 2010年 8月 Coal Science and Technol ogy Aug . 2010 冲击地压实时监测预警技术及其应用 桂 兵1 ,张广文1 ,张士斌1 ,于正兴2 ,姜福兴2 ,董晓宁 1 (11兖矿集团济宁三号煤矿,山东济宁 272169;21北京科技大学土木与环境工程学院,北京 100083) 摘 要:为了加强对强冲击危险工作面冲击地压的监测,根据覆岩运动理论提出了钻屑当量与煤体相对应力之间的关系,研制了属于中后期预警和局部预警的冲击地压在线实时监测系统。通过现场应用,结果表明:该系统能够动态监测不同孔深的煤体应力变化,能有效地对现场冲击危险状况进行实时在线监测和预警,使强冲击危险工作面及时采取防范措施和局部解危措施。实践证实冲击地压在线监测预警技术有助于强冲击危险工作面的安全开采。 关键词:冲击地压;强冲击危险;在线监测预警;系统构成;支承压力中图分类号:T D32412 文献标志码:A 文章编号:0253-2336(2010)08-0022-03 On -L i n e M on itor i n g and Pre -W arn i n g Technology of Pressure Bu m p and Appli ca ti on G U IB ing 1 ,ZHANG Guang 2wen 1 ,ZHANG Shi 2bin 1 ,Y U Zheng 2xing 2 ,J I A NG Fu 2xing 2 ,DONG Xiao 2ning 1 (1.J ining N o 13M ine,Yanzhou Coal M ining Group,J ining 272169,China; 2.School of C ivil and Environm ent Engineering,U niversity of Science and Technology B eijing,B eijing 100083,China ) Abstract:I n order t o enhance the monit oring and measuring of the p ressure bu mp in the coal m ining face with the high bu mp ing danger,the relati onshi p bet w een the drilling cutting equivalent and the coal related stress was p r oposed based on the overburden strata move ment theory and a p ressure bu mp on -line monit oring syste m f or the mediu m and later p re -warning and regi onal p re -warning was devel oped .The site app licati on results showed that the syste m could have a dynam ic monit oring and measuring t o the coal stress variati on in different borehole dep th and could be effectively t o have a real ti m e on -line monit oring and p re -warning t o the site p ressure bu mp danger status .The syste m could p r ovide the scientific basis t o ti m ely take the p reventi on measures and the regi onal danger releasing measures t o the coal m ining face with the high bu mp dangers for the safety m ining .The p ractices showed that the on -line monit oring and p re -warning tech 2nol ogy of the p ressure bu mp would be favorable t o the safety m i m ing of the coal m ining face with the high bu mp danger . Key words:p ressure bu mp;high bu mp ing danger;on -line monit oring and p re -warning;syste m compositi on;support p ressure 基金项目:国家自然科学基金资助项目(507740127);国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2010CB226803) 监测与预警是冲击地压防治重要工作是及时采取区域性防范措施和局部性解危措施,降低和避免冲击地压危害具有十分重要的意义。关于冲击地压监测,目前国内外已提出微震监测技术、电磁辐射 法、钻屑法、地音法等多种方法[1-7] ,这些方法初步实现了对冲击地压从区域到局部、局部到点的联合分级监测。其中,钻屑法是目前针对局部(点)区域冲击危险的通用监测手段,但其存在劳动强度高、耗时长、在断层等特殊地质条件下无法施工、高冲击危险区域易诱发冲击等缺陷,尤其不能实现 对局部(点)区域冲击危险的实时预警预报[2,4] 。因此,对冲击危险的局部(点)预警技术这一难 题进行攻关非常有必要。针对该研究现状,本文以兖州济宁三号煤矿163下00综放工作面为主要实践点,提出以围岩钻孔相对应力值为主要预警指标的冲击地压局部(点)实时监测预警技术。 1 冲击地压局部实时监测预警技术 1)预警基本原理。冲击地压局部(点)区域内的实时监测预警的基本原理主要是揭示覆岩运动、支承压力、钻屑量与钻孔围岩应力之间的内在关系,其监测的参数是煤体中的垂直应力。随着工作面的推进,采空区上方顶板岩层产生运动、垮落,整个采空区上覆岩层的自重应力转移至采空区周围,导致采空区周围(包括工作面前方)垂直应力升高,即支承压力分布范围及峰值将逐渐增大,直到覆岩破断高度达到其最终破断高度。岩层 2 2
编号：SY-AQ-06715 ( 安全管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 冲击地压预测预报制度 Rockburst prediction system
冲击地压预测预报制度 导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。在安全管 理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关 系更直接，显得更为突出。 为做好本矿井冲击地压预测预报工作，特制定本制度。 1．冲击地压预测预报由防冲办负责，防冲办负责微震、应力在线系统及钻屑法指标分析，采掘区队及防冲队按照分工要求及工作安排负责现场监测施工。检测有冲击地压危险时，预测结果和处理意见由矿冲击地压防治领导小组审核，监测数据要存档。 2．冲击地压危险采取区域预测、区域监测、局部检测的综合预测方法。 3．区域预测：防冲办根据矿井年度生产计划，结合生产实际情况，根据经验类比等方法预先划分出冲击地压危险区域，并确定危险程度，进行冲击地压的早期区域预测，分析采掘工作面是否具有冲击危险，并制定相关监测方案、措施，对于重点冲击隐患地点聘请科研院所防冲专家进行防冲专项评估，制定防治方案及措施。 4．区域监测：防冲办负责应用微震监测、应力实时在线监测等方法，
对矿井监测地点的冲击危险性进行区域监测，提出冲击危险预警。区域监测对预测的冲击危险程度应进行日分析汇报与中等及严重冲击危险及时汇报，并按规定要求安排相关区队进行冲击危险局部检测确定危险程度。 5．局部检测：采掘区队及防冲队按照措施规定采用钻屑法检测冲击地压危险地点的危险程度。 6．综合分析：防冲办结合矿压显现等情况综合采用以上方法预测冲击地压危险。 7．钻屑法施工情况必须及时汇报防冲办或工区，检测数据应当真实有效。当出现煤粉指标超过警戒值或发生动力效应等冲击地压危险征兆时应立即停产撤人。 8．当检测存在冲击地压危险时，施工单位负责人将冲击危险区域内所有人员撤出，并设置警戒，严禁任何人员进入冲击危险区，并汇报调度室、防冲办、工区。 9．当分析存在冲击地压危险时，必须实施解危措施，解危前，必须编制专门措施，由总工程师审批。
华丰煤矿冲击地压事故案例 前言 我们华丰煤矿四层煤具有强烈冲击地压倾向性，井田煤系地层以上覆盖着巨厚砾岩层，矿井采深大、地压高，特殊的地质条件决定了矿井深部将受到冲击地压灾害的威胁。自1992年3月8日矿井发生第一次冲击地压以来，矿井发生了100余次破坏性冲击地压，造成工作面停产的12次，发生了4起多人伤亡事故，累计造成多人伤亡，给矿井造成了巨大的经济损失，严重影响了矿井正常的安全生产秩序。 为回顾以往我矿冲击地压事故惨痛教训，举办了这次防冲案例牌板展览。牌板展览共分为两部分，第一部分是我矿历史上典型冲击地压事故案例，第二部分是防冲基本知识。通过举办防冲牌板展览旨在进一步强化全员防冲意识，使各级人员切实认识到防冲工作对矿井安全生产的极端重要性，人人自觉遵守防冲规章制度，将各项防冲工作切实落实到实处，确保矿井安全生产。 1、华丰煤矿第一次冲击地压事故—“3.8”冲击事故 92年3月8日2406东(上分层)工作面初采期间发生了矿井的第一次冲击地压事故。工作面上平巷自切眼推采13米时，发生1次冲击地压，由工作面回柱放顶诱发。本次冲击地压造成上平巷60米内断面缩小70%，开关被掀翻，轨道变形，上平巷注浆管路被弹起造成两人重伤，工作面停产生产3天。 本次冲击地压属于华丰矿的第一次冲击地压事故，事故位置标高为-530米水平，因此矿井的临界冲击深度被确定为-530米。 主要原因：1、四层煤达到临界冲击深度； 2、工作面处于三面采空区受阶段煤柱和边界煤柱影响； 3、工作面初采期间受顶板跨落影响。
2406工作面 3.8冲击位置 13米 1405采空区 2405采空区 "3.8"2406东（上分层）工作面冲击地压事故示意图 2、华丰煤矿第一次冲击地压死亡事故—“4.20”冲击事故 92年4月20日1405东(中分层)工作面下平巷距停采线55米时在下平巷发生一次冲击地压事故，由工作面回柱放顶诱发。本次事故造成下平巷底鼓0.5-1.2米，顺槽皮带全部被掀翻，机头接触顶板。石门以东机头处底鼓0.8米，局部顶煤冒落造成1人死亡。 本次冲击地压是华丰矿第一次冲击地压死亡事故，事故发生后引起原矿务局领导及煤炭部领导的高度重视，于5月20日在我矿召开了第一次由原煤炭部、全国防冲专家参加的冲击地压研讨会，会议确定了全矿的近期及中长期防冲规划，制定了我矿防冲工作的技术路线。 主要原因：1、工作面向煤柱方向推采，造成工作面应力不断升高。本次事故后改变了四层煤工作面的推采方向，一律背向采空区推采； 2、受边界煤柱支承压力与工作面超前压力叠加影响； 3、受工作面周期来压的影响。
煤矿冲击地压预防措施 煤矿冲击地压预防措施 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、工具车皮及时达到作业地点。 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。 2、编制防治冲击地压专门设计。评价为有冲击地压危险性的区段，采
山东能源矿山压力与冲击地压培训考试题库 一、填空题 1、矿井必须成立冲击地压防治领导小组，（矿井主要负责人）是冲击地压防治工作的第一责任人，全面负责冲击地压防治工作；（总工程师）是冲击地压防治工作的技术责任人，负责防冲技术管理工作；（分管副矿长）对分管范围内的防冲工作直接负责，负责防冲措施的落实。 2、矿井必须设立专门的（防冲机构）和专职的（防冲副总工程师），成立专职防冲队伍，防冲队伍人数必须满足矿井防冲工作的需要。 3、巷道应采用锚网支护，不具备锚网支护条件的可采用带整体性结构的可缩性金属支架，严禁采用（混凝土）支架和（金属刚性）支架。 4各矿业集团、矿井应组织编制冲击地压防治（五年规划）和（年度计划），由主要负责人组织审查批准后实施。 5、严格执行煤层注水、（坚硬顶板断顶卸压）、（大孔径钻孔卸压）、（放炮卸压）、地面岩移观测、加强支护及“预测、治理、检验、防护”的综合防冲措施。 6、在孤岛开采、（各类煤柱回收）、（条带开采）等高应力区进行采掘活动前，应聘请专家进行安全技术论证，以确保实现安全开采。 7、山东能源集团加强冲击地压管理特别规定适用于能源集团所属具有（冲击地压危险）和（采深超过800米）的矿井。 8、矿井应配备微震监测系统、矿震监测系统、地音监测系统、工作面矿压在线监测系统、电磁辐射仪、（煤粉监测钻具）、（大孔径钻机钻具）、（高压注水设备）及（地质构造探测仪器）等防冲装备。 9、采区一翼内各工作面应向同一方向推进，严禁（相向）回采。回采工作面均应（背向）采空区方向推进，避免形成孤岛煤柱。 10、有冲击危险的采掘工作面停产（3 ）天以上的，恢复生产的前一班内，应鉴定冲击地压危险程度，并采取相应的安全措施。 11、严重冲击地压厚煤层中的所有巷道应布置在（应力集中圈）外。 12、未发生冲击地压的矿井，开采煤层、煤层顶底板经鉴定具有冲击倾向性，
Through the joint creation of clear rules, the establishment of common values, strengthen the code of conduct in individual learning, realize the value contribution to the organization.冲击地压预测预报制度正 式版
冲击地压预测预报制度正式版 下载提示：此管理制度资料适用于通过共同创造，促进集体发展的明文规则，建立共同的价值观、培养团队精神、加强个人学习方面的行为准则，实现对自我，对组织的价值贡献。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 为做好本矿井冲击地压预测预报工作，特制定本制度。 1．冲击地压预测预报由防冲办负责，防冲办负责微震、应力在线系统及钻屑法指标分析，采掘区队及防冲队按照分工要求及工作安排负责现场监测施工。检测有冲击地压危险时，预测结果和处理意见由矿冲击地压防治领导小组审核，监测数据要存档。 2．冲击地压危险采取区域预测、区域监测、局部检测的综合预测方法。 3．区域预测：防冲办根据矿井年度生
产计划，结合生产实际情况，根据经验类比等方法预先划分出冲击地压危险区域，并确定危险程度，进行冲击地压的早期区域预测，分析采掘工作面是否具有冲击危险，并制定相关监测方案、措施，对于重点冲击隐患地点聘请科研院所防冲专家进行防冲专项评估，制定防治方案及措施。 4．区域监测：防冲办负责应用微震监测、应力实时在线监测等方法，对矿井监测地点的冲击危险性进行区域监测，提出冲击危险预警。区域监测对预测的冲击危险程度应进行日分析汇报与中等及严重冲击危险及时汇报，并按规定要求安排相关区队进行冲击危险局部检测确定危险程度。
山东能源龙矿集团山东龙郓煤业有限公司 “１０·２０”重大冲击地压事故调查报告 2018年10月20日22时37分51.79秒，山东能源龙矿集团山东龙郓煤业有限公司1303工作面泄水巷及3号联络巷发生重大冲击地压①事故，造成21人死亡、4人受伤，直接经济损失5639.8万元。 事故发生后，党中央、国务院领导同志作出重要批示，山东省委书记刘家义、省长龚正、副省长王书坚带领有关部门负责人和专家赶到现场，成立了以王书坚副省长为组长、有关部门及菏泽市组成的应急救援指挥部。应急管理部党组书记黄明多次与救援现场视频连线，安排部署抢险救援，派出应急管理部副部长、国家煤矿安监局局长黄玉治和国家煤矿安监局副局长桂来保带领的工作组，指导协调应急救援工作。经9天全力搜救，至10月29日15时30分，最后1名遇难人员升井，救援工作结束。 依据《中华人民共和国安全生产法》《煤矿安全监察条例》（国务院令第296号）、《生产安全事故报告和调查处理条例》（国务院令第493号）等法律法规，经山东省委常委会研究决定，由山东煤矿安全监察局（以下简称山东煤矿安监局）牵头，组织省公安厅、应急管理厅、总工会、能源局、菏泽市人民政府等有关单位 ①冲击地压是指井巷或工作面周围煤（岩）体，由于弹性变形能的瞬时释放而产生的突然、剧烈破坏的动力现象。常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象。（《煤矿安全规程》主要名词解释） -1-
和部门，成立山东龙郓煤业有限公司“10·20”重大冲击地压事故调查组（以下简称事故调查组），邀请国内知名教授、专家组成专家组参与事故调查。事故调查组下设技术组、管理组和综合组。同时，省纪委省监委成立山东龙郓煤业有限公司“10·20”重大冲击地压事故专门工作组，与事故调查组共同开展工作。 事故调查组按照“科学严谨、依法依规、实事求是、注重实效”的原则，通过现场勘查、专家论证、调查取证，查明了事故发生的经过、原因、人员伤亡和直接经济损失，认定了事故性质和责任，提出了对有关责任人员、责任单位的处理建议及整改防范措施。 一、事故单位基本情况 （一）上级公司基本情况 1.山东能源集团有限公司。 山东能源集团有限公司（以下简称山东能源）是山东省属国有独资公司，2011年3月挂牌成立，2015年8月改建为国有资本投资公司，注册资本169.6亿元。山东能源下辖6个矿业集团、2个省外区域能化公司、12个非煤专业化公司，在册职工16万人。共有生产矿井67处，核定生产能力13388万吨/年，2017年生产原煤10562万吨。龙口矿业集团有限公司为山东能源全资子公司。 2.龙口矿业集团有限公司。 龙口矿业集团有限公司前身为龙口煤炭生产建设指挥部，始建于1968年10月，1987年5月成立龙口矿务局，2003年3月改 -2-
防治煤矿冲击地压细则 第一章总则 第一条为了加强煤矿冲击地压防治工作，有效预防冲 击地压事故，保障煤矿职工安全，根据《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国矿山安全法》《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》《煤矿安全规程》等法律、法规、规章和规范性文件的规定，制定《防治煤矿冲击地压细则》（以下简称《细则》）。 第二条煤矿企业（煤矿）和相关单位的冲击地压防治 工作，适用本细则。 第三条煤矿企业(煤矿)的主要负责人（法定代表人、 实际控制人）是冲击地压防治的第一责任人，对防治工作全面负责；其他负责人对分管范围内冲击地压防治工作负责；煤矿企业(煤矿)总工程师是冲击地压防治的技术负责人，对防治技术工作负责。 第四条冲击地压防治费用必须列入煤矿企业（煤矿） 年度安全费用计划，满足冲击地压防治工作需要。 第五条冲击地压矿井必须编制冲击地压事故应急预案，且每年至少组织一次应急预案演练。
第六条冲击地压矿井必须建立冲击地压防治安全技术 管理制度、防治岗位安全责任制度、防治培训制度、事故报告制度等工作规范。 第七条鼓励煤矿企业(煤矿)和科研单位开展冲击地压 防治研究与科技攻关，研发、推广使用新技术、新工艺、新材料、新装备，提高冲击地压防治水平。 第二章一般规定 第八条冲击地压是指煤矿井巷或工作面周围煤（岩） 体由于弹性变形能的瞬时释放而产生的突然、剧烈破坏的动力现象，常伴有煤（岩）体瞬间位移、抛出、巨响及气浪等。 冲击地压可按照煤（岩）体弹性能释放的主体、载荷类型等进行分类，对不同的冲击地压类型采取针对性的防治措施，实现分类防治。 第九条在矿井井田范围内发生过冲击地压现象的煤层，或者经鉴定煤层(或者其顶底板岩层)具有冲击倾向性且评 价具有冲击危险性的煤层为冲击地压煤层。有冲击地压煤层的矿井为冲击地压矿井。 第十条有下列情况之一的，应当进行煤层（岩层）冲 击倾向性鉴定： （一）有强烈震动、瞬间底(帮)鼓、煤岩弹射等动力现象的。
技术说明书 尤洛卡矿业安全工程股份有限公司 KJ623煤矿用冲击地压地音监测系统 技术说明书 尤洛卡矿业安全工程股份有限公司 山东科技大学煤矿灾害监测工程技术研究中心
一、概述 在煤矿开采中，煤岩体弹性变形能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象称为“冲击地压”或“冲击矿压”。采场冲击地压已成为引发煤矿地质灾害的重要因素之一。目前我国煤矿普遍采用动态仪来观测顶板下沉速度，使用压力表测量支柱载荷等方法实现对顶板来压的预测，这些方法实施较方便，但实现连续预测困难较大且繁琐，信息量少。 地音即声发射（Acoustic Emission，简称AE ）是指煤岩体在受力变形或破坏过程中以弹性波的形式释放应变能的现象。地音信号的多少、大小等指标的变化反映了煤岩体受力情况。通过对煤岩体地音频度和能量的参数的统计分析，了解地音在突出（或冲击地压）前的活动规律及特征，从而可以实现地音监测技术对矿井动力灾害的预测预报。 我国在80年代开始引进了波兰SAK地音监测系统、ARES-5/E监测系统，90年代开始又陆续引进了波兰的微震监测系统。由于成本、服务等因素影响在推广方面受到了限制。我公司生产的KJ623冲击地压地音监测系统于2008年立项研发，采用了先进的DSP处理技术和嵌入式采集分析技术，集成了计算机技术最新应用成果，形成了国内第一套自主知识产权的地音监测系统，其技术性能指标均优于进口同类产品水平。 KJ623冲击地压地音监测系统地音测量方法采用了煤岩体声发射载体传导测量技术，系统结构采用了RS485总线+以太环网结构，传输系统兼容目前现代化矿井的主要通讯形式。KJ623地音监测系统的两级总线结构和分布式处理能力可形成全矿井的地音实时监测系统。 二、地音监测系统应用目的 1）针对冲击地压发生的特点，在部分开采区域实施地音监测。为本矿冲击地压的综合防治提供依据。 2）通过实施地音监测，确定局部应力作用范围和强度，为钻孔卸压提供指导。
应急救援知识考试试题 及答案 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-
华泰公司安监处应急救援知识考试 姓名分数 一、选择题（每题2分，共40分） 1．煤矿井下处理爆炸事故的关键是，如何迅速恢复灾区通风和( )。 A．防止爆炸引起火灾 B．灾区人员安全撤出 C．控制瓦斯浓度 2．一个低瓦斯矿的岩巷掘进工作面发生了瓦斯爆炸，则短时间内( )发生二次爆炸或 火灾。 A．可能 B．不可能 C．不一定 3．火势较大的明火火灾的处理关键是( )。 A．正确调动风流 B．高强度灭火 C．封闭巷道 4．进风侧空气的瓦斯含量不能超过( )％是处理火灾时要考虑的重要因素。 A．1 B．2 C．O．75 5．处理煤尘爆炸的首要问题是( )。 A．防止二次爆炸 B．防止火灾事故 C．防止引起瓦斯爆炸 6．处理低浓度瓦斯爆炸的要点是( )。 A．尽快恢复灾区通风 B．首先扑灭可能引起的火灾
C．尽快组织局部返风 7．发生煤与瓦斯突出事故后，指挥人员应派人到进、回风井口及其( )m范围内检查 瓦斯，设置警戒，熄灭警戒内的一切火源，严禁机动车辆进入警戒区。 A．40 B．50 C．60 8．重大灾害事故的共性之一是具有( )。 A．可预见性 B．临时性 C．继发性 9．处理掘进巷道火灾时，( )的控制是关键。 A．局部通风机 B．主要通风机 C．火势 10．发生煤与瓦斯突出事故后，撤出灾区和( )的人员是抢险救灾的首要任务。 A．进风流 B．回风流 C．受威胁区 11．掘进工作面迎头由于放炮发生火灾后，应( )。 A．立即关闭局部通风机 B．立即切断附近设备电源进行洒水灭火 C．撤出所有人员 12．发生煤与瓦斯突出事故后，应该( )。 A．停风 B．反风 C．保持或立即恢复正常通风