本书以现场应用为视角,着眼于煤矿冲击地压这一严重的矿山地质灾害,对其采动诱发机理进行研究和阐释;以微震监测技术为基础,着重研究针对冲击地压的监测方法,并构建整体监测预警系统;以智能监测防控技术为手段,实现对冲击地压的精准定位和预警,有助于提升矿山安全生产的智能化水平,实现冲击地压的精准监测和预警,能够有效应对冲击地压灾害,为矿山灾害防治提供有力支持。
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2003年9月—2007年6月,中国矿业大学
2012年3月—6月,中国矿业大学MBA培训学习
2012年9月—2014年12月,中国矿业大学工程硕士
2017年9月—2022年12月 重庆大学 博士2007年7月—2008年7月,神新能源公司宽沟煤矿生产科技术员
2008年8月—2009年11月,宽沟煤矿生产科主任工程师
2009年12月—2010年11月,神新能源公司宽沟煤矿生产副科长
2010年12月—2012年09月,宽沟煤矿生产科长兼矿压办公室主任
2012年10月—2013年2月,神新能源公司宽沟煤矿矿压防治办公室主任
2013年3月—2018年3月,神新能源公司宽沟煤矿安全生产副矿长兼防治冲击地压副矿长2018年4月—2021年8月,任国家能源集团新疆能源公司宽沟煤生产副矿长、防治冲击地压副矿长
2021年9月—2024年1月,国能神东煤炭集团布尔台煤矿安全副矿长、国能神东公司矿压研究重点实验室主任
2024年2月至今,国能神东煤炭技术研究院院长、国能神东公司矿压研究重点实验室主任煤矿开采无
目录
前言
第1章 采空区动载矿压机理 1
1.1 工作面矿压显现特征 1
1.1.1 矿压显现规律 2
1.1.2 矿压显现特征与地质结构的内在联系 6
1.1.3 不同区域矿压显现对开采的影响及应对策略 7
1.2 采空区动载矿压形成阶段及关键机理分析 8
1.2.1 采动影响初期:孕育期的应力变化与岩层响应 8
1.2.2 开采持续阶段:发展期的能量积聚与结构演变 8
1.2.3 压力爆发阶段:爆发期的能量释放与动载形成 9
1.3 不同地质条件下采空区动载矿压机理差异 9
1.3.1 深部开采区域:高静载主导型动载矿压机理 9
1.3.2 浅部开采区域:高动载主导型动载矿压机理 10
1.3.3 煤体存在物性差异区域:低临界载荷主导型动载矿压机理 10
1.4 动载矿压机理归纳 11
第2章 微震监测技术理论与应用 12
2.1 微震监测技术理论研究 12
2.1.1 弹性波在岩石介质中的传播 12
2.1.2 微震定位原理 15
2.1.3 微震事件能量计算方法 16
2.1.4 井上下微震联合监测技术原理 18
2.2 微震监测技术应用 19
2.2.1 ARAMIS M/E井下微震监测系统 19
2.2.2 ARP地面微震监测系统 21
2.2.3 井上下微震联合监测系统 24
2.3 微震监测技术发展趋向 27
第3章 微震联合监测系统构建与数据分析 28
3.1 微震联合监测系统构建 28
3.1.1 台网布置情况 28
3.1.2 井下微震监测系统建设 29
3.1.3 地面微震监测系统建设 34
3.1.4 系统安装调试完成情况 36
3.2 微震监测分析 38
3.2.1 ARAMIS_REJ信号采集软件 38
3.2.2 COSSE实时波形查看软件 49
3.2.3 ARA-WIN震源定位软件 50
3.2.4 HestiaSQL危险综合评估软件 55
3.2.5 MSA微震数据综合分析软件 58
3.3 系统应用 60
第4章 超大采高工作面矿压监测与预警 61
4.1 工作面矿压规律实测分析 61
4.1.1 8.8m超大采高工作面矿压显现规律总结 61
4.1.2 8.8m超大采高工作面矿压显现的影响因素分析 71
4.2 基于微震的覆岩破断特征分析 76
4.2.1 微震震源机制分析 77
4.2.2 微震监测数据与矿山压力的关系分析 80
4.3 超大采高综采工作面矿压预测预警技术研究 89
4.3.1 支架载荷预测及顶板来压预警 89
4.3.2 工作面顶板来压强度分级评价模型建立 96
4.4 支架工况分析及预警技术 108
4.4.1 预警指标分析算法开发 109
4.4.2 支架工况预警模型 113
4.5 矿压监测预警系统开发 119
4.6 工作面矿压监测预警机制 121
第5章 冲击地压智能监测与预警系统 122
5.1 微震监测系统研究现状和发展趋势 122
5.1.1 微震监测系统研究现状 122
5.1.2 工作面开采覆岩破坏和影响范围研究现状 124
5.2 微震监测主要研究内容 127
5.3 微震台网监测能力影响因素分析及评价 127
5.3.1 台网布置原则 127
5.3.2 微震台网监测能力影响因素分析 128
5.3.3 台网监测能力评价 133
5.4 微震监测预警指标分析 141
5.4.1 正态分布的随机理论 141
5.4.2 基于正态分布小概率事件法则确定预警指标 142
5.5 冲击地压智能监测与预警系统研究要点归纳 144
第6章 冲击地压防治成功案例 145
6.1 煤矿冲击地压(强矿压)基本情况 145
6.2 经典案例 146
6.2.1 察哈素煤矿 146
6.2.2 准东二矿 148
6.2.3 乌东煤矿 149
6.2.4 屯宝煤矿 152
6.2.5 宽沟煤矿 153
6.2.6 羊场湾煤矿 154
6.2.7 枣泉煤矿 155
6.2.8 麦垛山煤矿 157
6.3 本章小结 158
第7章 煤矿冲击地压防治未来展望 160
7.1 智能监测防控技术发展概况 160
7.2 智能监测防控技术应用与发展 160
7.2.1 现代信息技术融合应用 160
7.2.2 人工智能在预测预报中的作用 161
7.2.3 远程自动化监控系统发展 161
7.2.4 政策法规与行业标准 162
7.3 煤矿冲击地压防治发展趋势预测 162
7.3.1 物联网技术在冲击地压监测中的应用前景 162
7.3.2 大数据驱动下的预警模型优化方向 163
7.3.3 人工智能在决策支持系统中的作用探讨 164
7.3.4 行业发展趋势预测与战略建议 164
7.4 总结与展望 165
参考文献 167