残矿回采地压监测技术研究

分析了北山矿残矿开采区域的采空区稳定性和地压活动情况,建立了声发射监测、应力在线监测和顶板岩层移动监测系统,通过对多种地压监测手段的数据进行分析并结合现场实际情况,对该区域的地压活动进行了评估,为矿山安全生产提供了保证。     

对某自走铁矿地压监测的研究与应用

为了对自走铁矿采空区进行地压监测,经过对现场的大量考察和研究,在自走铁矿布置了5个声发射和位移监测点,并分析了五个监测点的声发射数据和位移数据变化特点和规律,并得出相关结论。总结得出一整套的监测方案,为现场施工人员对采空区地压监测提供了可靠的依据,能够对地压灾害做出准确的判断。     

声发射预测冲击地压技术研究

根据声发射机理,利用岩石损伤学的原理,研究了声发射与冲击地压之间的内在联系,从而得出声发射技术用于预测冲击地压的可行性,并在冲击地压比较严重的老虎台煤矿进行了声发射技术试验。现场试验过程中,工作面发生的5次冲击地压均被声发射仪器监测到,证明了声发射技术可用于预测冲击地压。     

KDZD型冲击地压声发射信号监测系统及应用

KDZD型冲击地压声发射信号监测系统是基于冲击地压发生机理及冲击地压监测技术研发的一种本安型煤矿井下冲击地压监测系统。系统主要由声发射信号监测仪、矿用连续信号记录主机、无线数据信号采集仪、无线数据通信适配器和计算机数据分析软件五部分组成,具有本质安全性、体积小、使用方便、抗干扰能力强等特点,适用于短期试验性研究及长期守候式冲击地压监测工作。     

西北某矿采空区稳定性监测方案设计

分析了厂坝-李家沟矿区采空区现状与地压活动现象,确定了地压监测重点区域和部位,建立了适合该矿特点的地压监测网系统。通过对三套监测设计方案进行对比,最终确定了以多通道声发射连续监测为主、同时辅以单通道智能声发射监测并结合应力和位移监测相结合的地压监测方案。该方案可满足对矿区灾害性地压活动进行全面安全监控的要求。     

西北某矿采空区稳定性监测方案设计

分析了厂坝-李家沟矿区采空区现状与地压活动现象,确定了地压监测重点区域和部位,建立了适合该矿特点的地压监测网系统。通过对三套监测设计方案进行对比,最终确定了以多通道声发射连续监测为主、同时辅以单通道智能声发射监测并结合应力和位移监测相结合的地压监测方案。该方案可满足对矿区灾害性地压活动进行全面安全监控的要求。     

某铁矿采空区地压监控及稳定性分析

引进STL-12型多通道声发射监测系统,利用声发射技术对采空区地压进行全天候实时监测。提出整理分析声发射数据与井下现场查看相结合的监测方法。整理和分析了1 a左右的监测数据,总结出岩石破坏时的声发射波形特征、常见波形出现的原因和特点,确定目前采空区的稳定性良好,可保证矿山的安全生产。     

采空区上覆岩层稳定性声发射监测可行性研究

简要介绍了下告铁矿的开采背景、采空区规模及地压特点,论述了采用多通道声发射监测技术进行采空区上覆悬顶岩层稳定性监测的必要性,介绍多通道声发射监测技术方案和特点。针对下告铁矿采空区分布、断层影响和地压活动等情况,确定了采用12通道声发射监测系统进行地压监测,并对传感器的布置进行了优化,给出了传感器的合理分布位置。     

岩音传感器钻孔设计与施工及安装

为了开采近地表的南炼厂保安矿柱,需要采取严格的安全技术措施和地压监控手段来保证地表建筑物等的安全.介绍了作为地压监控手段之一的12通道声发射监测系统岩音传感器钻孔的设计、施工与安装.     

声发射监测技术用于采空区地压灾害预测

东河湾铁矿经过多年开采,存在采空区多、滞留时间长、安全隐患大等问题。为了在采空区发生重大地压灾害前能够提前预警,以便采取必要的安全措施,预防采空区重大灾害发生,须建立预警预报系统。以岩石力学试验及采空区有限元稳定性分析为基础,分析最易发生重大灾害的区域,确定必要的监测范围。选用国内先进的STL-12型声发射监测系统,针对危险区域建立了完善的声发射在线实时监测体系。利用室内声发射试验以及现场震动波形实测,构建了岩石声发射及其他震动波形库,总结了该矿岩石破坏过程的声发射特征。通过波形分析及时掌握了采空区围岩地压活动的声发射信息变化规律,制定了完善的预警预报制度。近2 a的现场实践表明,该系统可为东河湾铁矿采空区塌陷的预测预警提供技术支撑。     

砂岩单三轴压缩过程中声发射特征的试验研究

利用RMT-150B岩石力学试验系统,对义马曹窑煤矿顶板砂岩进行单轴、常规三轴和三轴卸围压试验,加载同时进行声发射检测.试验结果表明,岩样压缩变形破坏过程中的声发射参数与加载方式有关.单轴压缩时,各个阶段均有不同程度的声发射事件,声发射事件较为强烈,累计计数和能量明显偏高;常规三轴压缩时,岩样屈服前声发射事件较少,屈服...     

岩体声发射量化指标在采场稳定性监测中的应用

基于岩体破裂过程中的岩体声发射事件率和能率等测试参数,研究评价地下采场岩体稳定性的声发射相对强弱量化指标,以更有效地进行围岩稳定性评价.岩体声发射相对强弱指标可消除声发射测试参数受工程布置和地质构造等环境因素的影响,综合考虑事件率及其变化率和相对强弱指标,可以更准确地预测采场围岩的稳定性.利用声发射相对强弱指标评价岩体稳定性,结果与实际情况具有较好的一致性.     

基于能量原理的岩石声发射伪Kaiser点修正

通过岩石声发射试验,得到试验Kaiser点,但此点可能并不是真实的Kaiser点。根据岩石声发射真实Kaiser点能量分布与非Kaiser点能量分布存在很大差别的特征,经过理论推导得到能量E与声发射振铃计数、应力状态的函数关系,证明能量E随着频带振幅、声发射振铃计数增大而增大;随着阈值电压增大而减小。以此为基础,将伪Kaiser点应力与地应力理论值对比,根据漂移应力比值计算电压阈值,压力曲线逆向寻点,重新获取Kaiser点等步骤对试验中的伪Kaiser点进行能量修正,找到真实Kaiser点,并通过能谱分析和RFPA仿真验证能量修正方法的有效性。     

声发射累计差量指标的应用研究

针对传统声发射参数分析法仅根据短期参数变化预测采空区稳定性,易受外部环境干扰,参数考虑片面等不足,提出声发射累计差量指标,该指标综合考虑一段时间内几个参数的波动情况,可以弱化干扰因子,能更准确的进行岩体失稳预测。应用声发射累计差量指标对佛子矿104号矿体采空区进行失稳预测,预测结果与实际情况相一致。     

基于声发射时频特征的不同含水煤样冲击倾向试验研究

为探究含水煤样冲击倾向指标与其声发射时频特征的关联性。采用物理试验和信号处理分析方法,以河南耿村煤矿7609工作面煤样为研究对象,考虑饱水、自然含水和烘干24 h三种含水条件,深入研究不同含水煤样冲击倾向的变化规律;建立不同含水率煤样冲击倾向与其声发射时频信号的对应关系。结果表明:煤样加载破坏过程监测获得的声发射时频信号分布特征能够反演其受载阶段,声发射幅频信号的变化不仅能够判定煤体结构的破坏尺度,而且可利用不同频率范围声发射能量分布推断其冲击倾向强弱和发生动力破坏的可能性。定义了煤体结构冲击倾向的声发射反演能量比值Kae和频率幅值相对值比值Kaf;以河南耿村矿7609工作面煤样为例,验证了声发射信号时频特征和关键参数反演煤体结构冲击倾向的可行性。     

不同加载条件下花岗岩声发射特征及其岩爆倾向性研究

试验现场取样并利用TYP-500型三轴试验机进行岩石力学实验,借助PCI-2声发射系统记录试件的加载破坏全过程的声发射响应信号;通过声发射振铃计数分析单调加载不同围压、循环加卸载不同围压、单轴不同加载以及三轴不同加载条件下花岗岩声发射特征,发现常规单轴和常规三轴试验岩样声发射规律基本一致;大致均在峰值应力强度的90％左右,声发射累计计数突然增大,可将此作为判定花岗岩破坏的前兆特征;在室内岩石力学试验与现场调研的基础上,基于全应力-应变图,结合冲击能系数判据,确定金源矿区的岩爆倾向性,且用单轴循环加卸载方式来快速判断岩石岩爆倾向性具有一定的参考价值,并可在进一步的研究中将其应用到现场预测当中。     

红砂岩变形演化及声发射主频特征实验研究

以声发射系统和数字散斑相关方法作为实验观测手段,开展红砂岩试件变形场演化及声发射主频特征实验研究。通过单轴加载方式,对一种红砂岩试件加载全过程中的变形场演化、声发射主频信息进行分析,研究红砂岩试件变形场演化与声发射主频分布范围、事件率对应关系以及声发射主频的能量特征。研究结果表明:低主频声发射事件在变形局部化启动时刻开始出现且数量不断增加,随着变形局部化带错动速率增大,声发射主频分布范围显著增加;在红砂岩试件变形局部化阶段,低主频声发射事件率与高主频声发射事件率的量值接近,但量值较小;在应力峰值点处,低主频声发射事件率远大于高主频声发射事件率;在界面滑动阶段,高、低主频声发射事件率量值均较大;红砂岩试件变形破坏过程中,高能量声发射事件主要分布在低主频范围内,低能量声发射事件在高、低主频范围内均有分布。     

水对煤样的力学特性及声电特征影响分析

为得到水对煤样力学性质及声电特征的影响规律,对干燥煤样和饱和煤样进行了拉伸试验,比较分析了拉伸过程中干燥、饱和煤样的应力-应变和声电信号的变化差异。研究表明:拉伸过程中,煤样经历了应变线性增长、塑性增长和拉伸破裂3个阶段,电磁辐射及声发射信号与煤样变形破裂基本同步对应,加载初期,声电信号较小,当发生塑性变形或破裂变形时,声电信号迅速增长至峰值;水使煤样的抗拉强度降低31.5%,使拉应变增长101.1%,即水对煤样具有降低强度、增加塑性,使声电信号衰减的作用。监测分析表明煤样声电信号的变化幅度可评价水对煤样的影响程度。     

岩石Kaiser效应若干问题探讨

论述了岩石Kaiser效应测定地应力的几个关键问题,划分了不同岩石声发射特征类型,讨论了不同加载路径下Kaiser点记忆的应力,分析了Kaiser效应记忆的衰退性和不同加载速率对kaiser效应的影响,为地应力测量的准确性提供了新的解决方法。     

循环载荷作用下煤的力学性质及声发射特征演化规律

声发射是煤等脆性材料破坏过程中经常伴随的现象,可以通过研究煤的声发射规律掌握其损伤和裂隙的演化规律。借助三轴液电伺服加载系统和声发射测试系统,针对原煤试样,进行了循环加载实验,揭示了循环载荷作用下的煤力学性质和声发射演化特征。研究结果表明:多级加载疲劳试验中,循环载荷幅度相同的条件下,随着加载频率的减小,弹性模量降低30%～40%、不可逆塑性变形增加,说明煤样损伤及裂纹发展有时间效应;循环加卸载频率对于煤样内部原有的或新生的微裂纹扩展规律具有较大的影响;验证了声发射试验中的Kaiser效应和Felicity效应,发现煤的应力记忆特征、应变记忆特征具有Felicity效应,而且相对于应变记忆特征,应力记忆特征变化更加明显,说明煤的物性参数(应变)记忆能力相对好于状态参数(应力),更能准确地描述损伤。