煤礦動力災害前兆信息傳感技術發展與應用

郭 清 華

（1.中國煤炭科工集團重慶研究院有限公司，重慶 400039；2.瓦斯災害監控與應急技術國家重點實驗室，重慶 400037）

0 引 言

我國煤炭資源賦存條件復雜，井工煤礦約占95%，平均開采深度已達到600 m以上，惡劣的地質條件給煤礦生產帶來了嚴重的動力災害事故。煤礦動力災害主要包括沖擊地壓、煤與瓦斯突出及突水等事故[1-5]。隨著煤礦開采深度逐年增加，導致煤礦動力災害越發頻繁。煤礦動力災害不僅可能造成重大的人員傷亡，還可能嚴重摧毀巷道等采掘空間，破壞通風系統，災害過程往往伴隨瓦斯涌出異常，進而誘發重特大瓦斯爆炸事故，造成群死群傷。2005年遼寧阜新孫家灣煤礦海州立井由于沖擊地壓造成大量瓦斯異常涌出和積聚，引發重大瓦斯爆炸事故,造成214人死亡。2009年黑龍江鶴崗新興煤礦因爆破作業誘發煤巖與瓦斯突出，因瓦斯爆炸造成108人死亡。2010年河南洛陽伊川國民煤業公司因井下工作面回風巷掘進施工誘發煤與瓦斯突出，瓦斯涌出發生爆炸，造成48人遇難。

21世紀初，我國相繼開展了國家重點基礎研究發展計劃（973計劃）“煤炭深部開采中的動力災害機理與防治基礎研究”“預防煤礦瓦斯動力災害的基礎研究”等科研項目，推動了我國煤礦動力災害機理和防治的基礎理論研究。總體而言，現有煤礦典型動力災害理論對于高應力場、復雜裂隙場等多物理場耦合條件下的災害形成過程及演化機制仍有待深入，相應的災害前兆信息傳感傳輸技術、風險辨識級預警技術發展滯后，導致了動力災害預警的盲目性和不確定性。……