煤礦沖擊地壓防治當中微震監測技術的運用

摘 要：煤炭是我國經濟社會發展的最主要能源資源之一，隨著煤炭資源消耗量的不斷提升，我國礦山的開采深度也在不斷的增加，煤礦開采的速度也在不斷的提升，相應的在煤礦動力災害方面也呈現出越來越嚴重的趨勢。如何在煤礦災難發生之前辨別出煤礦沖擊地壓、發現災害發生前兆成為煤礦安全生產管理的重要內容?；诖?，本文對微震監測技術在煤礦沖擊地壓防治當中的應用進行了相關的分析和探究，以期為煤礦安全生產工作提供一定的參考。

關鍵詞：煤礦；沖擊地壓；微震監測技術；技術應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.036

隨著煤炭資源需求量的不斷增加，煤礦的開采深度和開采速度也在不斷的提升，在煤礦開采過程中受到煤礦地質條件影響以及相應的人工操作，在煤體集中的地區高彈性能在釋放的過程中會發生煤炮或者是沖擊破壞，對煤礦安全生產和工作人員產生一定的安全威脅。微震監測技術在煤礦生產過程中的應用，能夠有效地做好煤礦沖擊地壓的監測工作，為安全生產提供可靠的技術保障。

1 微震監測技術相關內容簡述

煤體在受到外力作用的時候會產生頻率比較低的震動波來釋放相應的變性能，以此產生震動效應，微震就是這種震動效應的主要表現之一，微震是一種伴隨著彈性波在周圍煤體中快速釋放和傳播的動力現象。微震監測技術是指在發生微震活動的煤體內部放置相關的傳感器，對煤體受外力發生微震活動產生的震動波進行監測和探測，通過相關技術對傳感器的相關信號和數據進行分析，確定發生震動波的位置，并且對震動活動的相關參數，如頻率、震動強弱程度等進行探測，以此來獲取煤礦微震破裂分布的位置，對煤礦沖擊地壓的微震活動信息進行確定，在煤礦沖擊地壓微震防治工作中提供可靠的依據。煤體的巖體受到外力的擠壓毀壞會產生一定的擠壓變形或者是巖體裂紋活動等，通過微震監測技術對其進行監測能夠預預先推測和告知巖體受到外力擠壓破壞的程度，微震監測技術在煤礦沖擊地壓的監測方面得到了較為廣泛的應用。

2 微震監測技術在煤礦沖擊地壓防治過程中的應用

2.1 煤礦微震發生的特點

將微震監測技術在煤礦沖擊地壓中進行應用的首要步驟就是對煤礦微震發生的特點和相關參數進行分析。首先，要對煤礦微震的空間分布特征進行明確，根據相關的監測數據對微震過程中釋放的能量進行分析，對微震發生的次數、釋放的能量進行明確，以此來確定微震發生的區域分布特點。其次，要對煤礦微震發生的能量分布特點進行分析，按照單個拾震儀接收到的微震事件對煤礦微震的特點進行分析，一般情況下，單個拾震儀能夠接收5J及5J以上能量的微震事件，為了更好確定煤礦微震發生的能量特點，可以同時利用4個或者是更多的拾震儀對煤礦的微震事件進行記錄，以此對微震發生的特點、發生的坐標等進行確定。另外，還要對微震事件的發生與煤礦工作面的推進關系以及微震事件發生的周期等進行明確，一般情況下，如果微震事件隨著工作面的推進發生次數不斷增加、釋放的能量不斷提升，微震事件朝著工作面的方向不斷發展，這在一定程度上說明煤礦沖擊地壓的發生前兆。

2.2 微震事件與沖擊地壓之間的關系分析

微震事件與沖擊地壓之間的關系分析主要集中在以下幾個方面。首先，是要對沒有發生沖擊地壓的微震活動特點進行明確。實踐表明，在沖擊地壓發生前后，煤礦微震的次數和能量會發生較為明顯的變化，沒有發生沖擊地壓的情況下，微震事件發生的頻率比較低，并且發生的頻率有著十分明顯的下降趨勢，釋放的能量也比較小，煤體積聚的能量在逐漸增加。但是在發生沖擊地壓之后，小能量的釋放會集中起來，雖然能量釋放比較小，但是持續的時間比較短，不太可能會引起高能量微震事件的發生。其次是在微震能量與沖擊地壓之間的關系分析，不同的煤礦受到地質條件和采礦環境的影響，在能量與沖擊地壓之間形成聯系的能量值點是不同的，煤礦可以根據自身的實際情況，對微震發生前后煤礦沖擊地壓的表現進行分析，能夠微震發生能量與沖擊地壓之間的能量值劃分進行明確，確定微震事件發生能量值是微震監測技術在煤礦沖擊地壓防治過程中應用的重要內容。最后是對煤礦高沖擊危險區進行確定和劃分，一般情況下，硬度高、結構緊密以及整體性強的區域是微震發生的高沖擊危險區域，具有這種特點的區域很容易聚集大量的彈性能量，當這些板塊出現折斷、移動的時候就會失去穩定性，釋放出大量的能量，從而形成高能震動帶，發生大規模的沖擊地壓，這也是為什么煤礦的頂層巖層活動與斷裂發生煤礦沖擊地壓問題的主要原因所在。

3 煤礦沖擊地壓防治的對策建議

首先要根據實際情況合理安排煤礦的采掘區域，這是落實沖擊地壓防治的主要措施，要根據煤礦的生產能力合理安排煤礦的開采強度、優化采掘分布，以免產生因應力集中產生沖擊地壓問題。其次，要做好煤礦采掘的管理工作，確定各個相關部門的安全生產責任，嚴格實施沖擊地壓的防治措施，強化相關的監督管理工作，確保每一個采掘細節都應當按照相關的規章制度要求開展工作。最后，要做好煤礦開采技術的優化工作，做好技術基礎工作，根據煤礦沖擊地壓產生的特點和發生的規律制定出相應的區域指標，圈定出危險區域，采取有效地保護措施，對煤礦沖擊地壓進行分級的防護和保護，在沒有明確相關預防方案的情況下，嚴禁對危險區域進行煤礦開采活動。

4 結語

煤礦生產能力和生產速度的不斷提升在帶來了煤炭資源供應量的大幅提升，也帶來了日漸突出的安全生產問題。在煤礦沖擊地壓沖擊防治過程中應用微震監測技術，能夠有效提高煤礦沖擊地壓的防治效果，為煤礦的安全生產提供可靠的技術保障。

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作者簡介：劉飛（1976-），男，山東鄒城人，本科，工程師。