一、項目背景
沖擊地壓是我國煤礦面臨的最為嚴重的動力災(zāi)害之一。據(jù)統(tǒng)計，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：沖擊地壓監(jiān)測機制不清，監(jiān)測手段與預(yù)警指標孤立，監(jiān)測預(yù)警準確性不高，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精準化監(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)警進行攻關(guān)，建立了多參量漸進精準化監(jiān)測預(yù)警技術(shù)體系。其主要技術(shù)特色有：
1.將沖擊危險性評價預(yù)測的靜態(tài)結(jié)果+震動、應(yīng)力實時監(jiān)測的動態(tài)結(jié)果+現(xiàn)場煤粉、變形的顯現(xiàn)結(jié)果進行聯(lián)合分析，提高預(yù)警的準確性。運用漸進精準化監(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”的全局無縫監(jiān)測、“時間縱向-區(qū)域橫向”的遞進式預(yù)警和“時間-空間-危險程度”的精準化預(yù)測。
2.將中高頻微震監(jiān)測、低中頻微震監(jiān)測和低頻震動監(jiān)測進行集成創(chuàng)新，形成寬頻（0-1500Hz）廣域（“礦區(qū)→礦井→局部）震動監(jiān)測技術(shù)，提高了震動監(jiān)測精度和預(yù)警的可靠性。
三、理論成果
1.分析了應(yīng)力、震動誘發(fā)沖擊地壓的模式，建立了應(yīng)力、震動對沖擊地壓的聯(lián)合作用模型，揭示了聯(lián)合作用機制。
2.揭示了“漸進失穩(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“震動演變”。
3.提出了沖擊地壓遞進監(jiān)測模型與精準化預(yù)警機制，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精準化監(jiān)測預(yù)警技術(shù)體系，實現(xiàn)了多參量遞進聚焦式預(yù)警。
2.集成創(chuàng)新了“寬頻廣域”遞進精準化震動監(jiān)測預(yù)警技術(shù)，確定了相應(yīng)預(yù)警指標，實現(xiàn)了沖擊地壓震動預(yù)警及采掘速度動態(tài)調(diào)控。
3.形成了基于沖擊地壓遞進精準化預(yù)測預(yù)警結(jié)果的沖擊危險區(qū)治理模式——“低應(yīng)力-低擾動”
五、推廣應(yīng)用效果
該項目成果已在多個沖擊地壓礦井進行了推廣應(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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