防止煤層頂板水潰入礦井的預(yù)警系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著煤礦開(kāi)采強(qiáng)度的加大和開(kāi)采深度的增加，煤層頂板突水事故頻繁發(fā)生，給礦井安全生產(chǎn)帶來(lái)了極大的危害，開(kāi)展煤層頂板突水預(yù)警系統(tǒng)研究不僅具有重要的理論意義而且具有工程實(shí)用價(jià)值。
　　 本文在對(duì)煤層頂板突水機(jī)理研究及突水影響因素分析的基礎(chǔ)上，首先建立了煤層頂板突水監(jiān)測(cè)預(yù)警的體系框架，提出預(yù)警系統(tǒng)分析過(guò)程為監(jiān)測(cè)、識(shí)別、診斷、評(píng)價(jià)四個(gè)環(huán)節(jié)。整個(gè)系統(tǒng)以光纖光柵技術(shù)為支撐，由地面中心站、井下子站和傳感器等組成，預(yù)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、

2、數(shù)據(jù)處理、實(shí)時(shí)顯示及警情發(fā)布等功能。其次，對(duì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系選擇、監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)、預(yù)警判據(jù)、預(yù)警級(jí)別劃分等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了深入探討。提出了水壓、水量、水質(zhì)和水溫組成煤層頂板突水監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系的觀點(diǎn)。為了建立水質(zhì)預(yù)警指標(biāo)，首次提出了開(kāi)展不同水源混合效應(yīng)的水文地球化學(xué)試驗(yàn)的基本思路，分別采用海水、“四含水”與不同含水層水混合體積比試驗(yàn)獲得各特征離子的變化特征，為確定水質(zhì)監(jiān)測(cè)閾值奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，同時(shí)，建立了以特征離子變化幅度作為海水潰入的預(yù)警判據(jù)。最

3、后，以龍口北皂煤礦海下H2101首采工作面和皖北祁東煤礦巨厚松散層下7130工作面為例，分別開(kāi)展了兩種典型頂板水害的監(jiān)測(cè)預(yù)警工程實(shí)踐，在兩種不同類(lèi)型煤層頂板水害的礦井中系統(tǒng)運(yùn)行正常，建立的監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系及預(yù)警判據(jù)得到了初步驗(yàn)證。龍口北皂煤礦海下H2101首采工作面開(kāi)采期間，各含水層水位、水質(zhì)、涌水量變化均在正常范圍內(nèi)，沒(méi)有發(fā)布海水潰入警情信號(hào)，該工作面實(shí)現(xiàn)了安全開(kāi)采。皖北祁東煤礦7130工作面回采期間水位、涌水量監(jiān)測(cè)過(guò)程未發(fā)現(xiàn)異常情況，沒(méi)