电磁辐射仪在防冲击地压中的应用

电磁辐射监测仪典型事例报告徐州福安科技有限公司2010年11月一、抚顺矿务集团老虎台煤矿电磁辐射法监测冲击地压典型案例案例一---KBD7监测冲击地压事件1．抚顺老虎台煤矿55002工作面情况图1-1 55002工作面平面图2．预测实例55002工作面南顺2月11日10点，发生2.1级矿震,破坏巷道30米左右，8点40开始预警，提前预警1小时20分。

2月12日10点54分，发生1.9级矿震。

8点43分开始预警，提前预警2小时10分左右。

2.1级 1.9级图2-1 55002工作面南顺KBD7电磁辐射监测仪器实时数据趋势图案例二---KBD5监测冲击地压事件1、6802工作面东北顺1号测点案例2001年1月15日至2002年1月26日6802工作面东北顺1号测点电磁辐射强度与脉冲变化趋势如下图，图中红色箭头表示冲击发生时间点。

图3－3 6802东北顺1号测点冲击前电磁异常（强度值）图3－4 6802东北顺1号测点冲击前电磁异常（脉冲数）图3－5 6802东北顺1号测点部分电磁辐射强度与脉冲数处理曲线二、阜新矿务集团五龙矿电磁辐射法监测冲击地压典型案例案例一---KBD5监测冲击地压事件1、3226工作面地质概述3226工作面条件：该工作面北邻本区三阶段上组工作面（于2008年9月采毕），南面、东面、西面均为未采区。

上覆3123上组工作面（于05年1月采毕），与该面层间距为34～77m。

该工作面设计走向长780m，工作面长180m，煤层厚度平均5.12m，煤层倾角14°，可采储量62.5万吨。

采煤方法；走向长壁后退式综合机械化放顶煤开采，顶板管理：全部垮落法。

煤层顶板为直接顶，厚度为34-77米，含3-5层煤，位于该煤层顶板上2-6米，岩性为泥岩及泥质粉砂岩，有一层煤厚度为1.59-3.35米，在其上2-23米为盘下层，岩性为泥岩及泥质粉砂岩，盘下层此工作面范围为三层，分别为盘下三、盘下二、盘下一，厚度为分别为0.44-1.25米、0.37-3.07米、0.31-0.19米，在5-17米为孙家湾层底板，岩性为泥岩及泥质粉砂岩，煤层底板0-12米为中间下煤层，岩性为泥岩及泥质粉砂岩，中间下煤层厚度为1.0-4.68米。

电磁辐射在煤矿冲击地压监测中的应用作者：孟德龙来源：《硅谷》2013年第21期摘要随着我国矿井开采深度加深，煤岩动力灾害越来越严重，严重威胁井下工人安全影响煤矿的经济效益。

文章通过介绍电磁辐射预测法的基本原理，介绍了电磁辐射法在预防煤与瓦斯突出、冲击矿压中的应用，体现了它的有效性和相对传统方法高的准确性。

关键词电磁辐射；煤岩动力灾害；煤与瓦斯突出；冲击地压中图分类号：TD324 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）21-0083-02随着我国煤炭开采历史的增长，矿井的深度越来越深，随之而来的是越来越显著的煤岩动力灾害（主要包括煤与瓦斯突出，冲击矿压等）。

虽然近年来我国百万吨死亡率逐年下降，但由煤岩动力灾害产生的直接或间接事故已约占全年煤矿事故的2/3，直接导致煤矿安全、经济的严峻态势，所以建立健全有效的动力灾害预报系统对煤矿和工人都有重要的意义。

本文所描述的煤岩电磁辐射（EME）法就是一种近年由中国矿业大学率先研究应用的新方法。

目前，我国对冲击地压的监测方法主要有钻屑法、顶板动态仪法、钻孔应力计法等方法，这几种都属于接触式间接反映岩体应力变化的探测法，具有相对较明显的缺陷：钻屑法要想达到较高的预测精度需要较大范围的打孔，工作量较大，而且，其计算要求的数据都与人工的操作时间性有较大关系，相对误差较大；顶板动态测量系统则是在顶板外壁有较显著变形才能被人警觉，达到其极限报警值时往往发育接近完成，而钻孔应力计法一方面在测量过程中对密封要求高，另一方面，本身打孔测应力就对对煤岩应力有一定的破坏，所以结果定与实际情况有出入。

而电磁辐射法则是一种非接触可连续预测的方法，实验验证和实际应用效果都很好。

1 电磁辐射（EME）预测法基本原理电磁辐射（EME）方法是一种地球物理法，其发现和研究首先是由前苏联的科学家在研究岩石的形变时发现的，主要应用于桥梁隧道等工程方面，后来经过发展才应用于煤矿及其他有电磁辐射现象的地方。

孤岛工作面冲击地压电磁辐射监测与治理技术研究陈杨【摘要】Taking the 1304 island working face in Yangcheng Mine as the example,based on the principle of electromagnetic radiation predicting rock burst and combining with support pres-sure distribution law in island working face,the paper analyzes the electromagnetic radiation mo-nitoring method and layout of measuring points.By using a variety of monitoring and treatment means centered on the electromagnetic radiation monitoring technology,a new technical method of monitoring and controlling for rock burst in island working face is established,including elec-tromagnetic radiation warning,rock burst hazard identification by drilling cuttings method,un-loading pressure by deep-hole blasting in coal and electromagnetic radiation testing the stress re-lease effect,which has obtained good effectiveness.%以阳城煤矿1304孤岛工作面为例，基于电磁辐射预测冲击地压原理，结合孤岛工作面支承压力分布规律，分析了电磁辐射监测方法及测点布置方式，通过采用以电磁辐射监测技术为核心的多种监测与治理手段，建立了电磁辐射预警→钻屑法危险识别→煤体深孔爆破卸压→电磁辐射卸压效果检验的孤岛工作面冲击地压危险监测与治理技术，并取得了良好的效果。

冲击地压防治措施冲击地压是威胁煤矿安全生产的重大灾害之一。

以下是小编整理的资料，仅供参考，欢迎阅读。

冲击地压防治措施（一）对上下平巷采取超前卸压处理措施工作面生产后，对上下平巷超前200m实施煤层钻孔卸压工作，始终将打钻卸压范围控制在工作面超前压力影响范围以外。

1、在上巷上帮煤壁距顶板1.5米左右位置每隔10米打一深眼，进行卸压爆破，炮眼与上帮煤壁呈13°打入，眼深15米;在上巷下帮煤壁距顶板1米左右处每隔5米打一深眼，进行卸压爆破，炮眼向下扎角不小于13°打入，眼深15米;在下巷上帮煤壁距顶板1.5米左右位置每隔5米打一深眼，进行卸压爆破，炮眼与上帮煤壁呈13°打入，眼深15米。

打眼前先加固好附近支架，打眼人员相互配合一致，匀速推进，及时排出煤(岩)粉。

2、炮眼打好后，要逐眼装药、连线、放炮，每眼装药量为40节;第一个起爆药卷装在距眼底4米处，第二个起爆药卷装在距眼底7米处，眼内各个药卷必须接压，眼内炮泥封孔长度不少于4米，为了确保炮眼内药包的完全引爆，炮眼采用连续偶合方式装药，采用双雷管引爆，2个雷管采用并联连接，每个眼单独正向起爆。

3、放炮使用MFB-100型起爆器，一次起爆个数为1个。

爆破时警戒线距离至少200m，躲炮时间不得少于30min。

如果煤层钻孔顺利钻进12米则表明卸压效果达到要求，否则应继续爆破卸压。

(二)解危措施当电磁辐射仪监测到冲击危险后，应立即对工作面冲击危险区域实施爆破卸压。

钻孔布置方式: ⑴钻孔布置在上平巷下帮时，钻孔俯角沿煤层倾斜向下布置，孔口距顶板1.0m。

⑵钻孔布置在上或下平巷上帮时，钻孔仰角沿煤层倾斜向上布置，孔口距顶板1.5m;卸压孔深10米，间距5米。

炸药用矿用乳化炸药，每孔装药量为4Kg，用2发毫秒延期电雷管，正向装药起爆，每孔用三只水炮泥，其余用黄泥封实，单孔内并联连炮，孔与孔之间串联连炮。

每次引爆3-5个卸压孔，以提高卸压效果。

四川省龙泉煤矿有限公司邻水龙泉煤矿煤矿冲击地压预防和处理方法地质科2014年4月煤矿冲击地压预防和处理方法冲击地压的预防措施以及处理方法。

清晰地阐述了冲击地压的发生原因，并对其实施预测预报，能够做到及时发现，及时补救处理。

冲击地压灾害预测灾害治理冲击地压是采场周围煤岩体，在其力学平衡状态破坏时，由于弹性变形能的瞬间释放而产生一种以突然、急剧、猛烈破坏为特征的动力现象。

冲击地压是一种特殊的矿山压力显现。

其显现强度特征一般为弱冲击、强冲击、弹射、矿震、岩爆、煤炮、冲击波、弹性振动等，常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象；其发生突然剧烈，冲击波力量巨大，瞬间摧毁巷道、设备、人员。

一、冲击地压发生的原因1）煤层具有冲击倾向性。

冲击地压的发生与煤岩体物理力学性质有直接关系。

四川省龙泉煤矿有限公司邻水龙泉煤矿其直接顶具有中等冲击倾向性。

2）砾岩活动是发生冲击地压的主要力源。

四川省龙泉煤矿有限公司邻水龙泉煤矿K1煤层上方基本顶为70余米厚的砂岩层，随着工作面的推进周期性跨落；其上为40 余米厚的红土层。

3）层煤工作面采动集中应力对工作面影响较为明显。

K1煤层开采时上分层工作面周期来压强度最大达510kn/m2，来压较为强烈。

据不完全统计，K1煤层冲击地压83%发生在顶板来压期间，且对工作面超前压力影响范围破坏最为严重。

4）工作面推采速度的影响。

回采工作面推采过大后，工作面煤体集中应力得不到及时释放，容易造成应力集中，因此工作面推采速度也是影响冲击地压发生的因素之一。

5）放炮诱发。

回采工作面放炮容易造成煤岩体能量释放，因此工作面放炮是诱发冲击地压的主要工序，据统计，四川省龙泉煤矿有限公司邻水龙泉煤矿放炮诱发冲击地压占75%以上。

二、冲击地压灾害预测预报及治理（一）冲击地压灾害预测方法1）经验类比法。

经验类比法是预测采区或工作面冲击危险程度和区域的常用方法。

工作面开采或巷道掘进前，利用经验类比法对工作面进行冲击危险程度划分，采空区边缘、断层附近、煤柱区等均为冲击危险程度相对较高的部位，应优先进行防冲治理。

T2292孤岛工作面防治冲击地压综合技术摘要：冲击地压严重威胁井下安全生产，是煤矿井下开采过程中严重的灾害之一。

本文在唐山煤业公司T2292工作面地质开采环境特征的基础上，探讨了冲击地压形成的内外因和内在斑裂产生的机理，并据此提出了相应的切合实际的防治措施。

关键词：冲击地压；预防；措施；综合防治中图分类号：TD82 文献标识码：A一、工作面概况T2292工作面东邻T2293采空区，西邻T2291采空区，南至T2290边眼，北邻T2194、T2195采空区，上方T1351、T1351上、T2254等采空区。

T2292工作面倾斜长154m。

工作面平均倾角8°，工作面共安装ZF6200-16/32型液压支架95组，ZF6200-16/32型排头过渡支架6组，工作面前部安装MG-730型采煤机一台、SGZ-730/400型刮板输送机一套，后部安装SGZ-960/800型刮板输送机一套，工作面第21组支架位置存在F1逆断层，落差2.5m，第94组支架位置揭露一逆断层，落差2.5m。

1 冲击地压发生的条件冲击地压形成和发生的条件是很复杂的，作为一种矿山岩体破坏现象，有其特殊的宏观和微观特征。

首先是煤岩体中应力超过其极限强度，以煤岩破坏为先导；其次是煤层和围岩在集中应力作用下，吸收能量积聚应变能；另一个是“诱发”因素导致其突变破坏，瞬间释放应变能。

冲击地压发生必须具备如下条件：①煤层具有冲击倾向性。

研究表明，9煤层冲击地压的特殊显现性，在正常的生产过程中，冲击地压基本无显现，在老顶大面积来压时，煤层中的原岩应力状态发生改变，导致临近工作面顺槽巷发生强烈的冲击地压的原因之一。

②回采工作面附近存在较大的能量集中。

冲击地压发生在回采工作面前方15m～50m的支承压力区，煤层积聚巨大弹性应变能，当其超过煤层的迹象强度时，便产生冲击地压。

当走向支承压力与倾向支承压力叠加时，产生的冲击地压更为强烈和频繁。

T2292工作面地质构造复杂，断层多，开采深度及强度大，区域内构造应力大，煤岩体能量集中，这是该工作面发生冲击地压的内因。

桃山煤矿冲击地压监测基本情况介绍
一、监测方式
1、桃山煤矿现有中国矿大生产的电磁辐射仪KBD-5及 KBD-7进行采场局部监测，及波兰生产的SOS微震监测系统。

便携式KBD-5对回采工作面上下巷50米范围及工作面每天三个班连续观测。

（上下巷每5米取点监测、工作面上头60米每6米再往下每10米取点监测，每点监测时间均为1分钟）
在线式KBD-7放在采煤工作面上出口外20米左右处高应力区域，进行24小时监测压力变化。

KBD-5—临界值40毫伏，KBD-7—临界值80毫伏。

KBD-5—上下巷平时值为10～20毫伏、工作面平时数值为6～10毫伏。

2、通过中国矿大引进的波兰 sos微震监测系统，在全矿范围内布置监测探头，对全矿区域24小时在线监测震动事件，生产期间四次方以上震动预警。

3、钻屑指标法：
根据钻屑量预测冲击地压危险时，采用钻出煤粉量与正常排粉量之比，称为钻屑量指数，作为衡量冲击危险的指标，除煤粉量指标外，还应考虑动力效应，动力效应是反映冲击倾向的一个直观指标，如钻杆卡死、出现震动或声响等现象，孔径75mm，每米正常排粉量为11.5斤，钻屑量指数为1.5，大于1.5倍认为有冲击危险（工作面上部30米，每6～8米打一个钻孔，在往下每15米左右打一个孔）。

25072上巷联络巷修护防冲技术措施25072上巷至25探巷的联络巷为原25072工作面上巷回风联络巷，在25072工作面回采结束后，该条巷道作为一条联络巷使用，处于停采线保护煤柱段，现掘进一队在该区域进行扩棚维护，为保证掘一队修护期间的安全，防止放炮诱发冲击地压事故，特制定如下防冲技术措施：一、预测预报措施1、电磁辐射监测利用KBD-5型流动电磁辐射仪对该区段进行电磁辐射监测。

①利用KBD-5型流动电磁辐射仪对该区段平巷煤柱段140米范围进行监测。

煤柱段测点布置在平巷上、下帮，间距10m；每点监测2min，每天监测一遍。

②监测预报指标为脉冲数、幅值平均值、幅值最大值，利用监测电磁辐射的脉冲数、幅值平均值、幅值最大值的大小及变化趋势对该区段进行预测预报。

③电磁辐射的冲击危险预报值定为：强度65mv，脉冲70。

2、煤粉监测当电磁辐射仪监测数据异常增加时，预报有冲击危险。

应及时利用钻屑法进行校核监测，眼位定在异常区内，眼数2个，眼深10米，标准煤粉量定为5kg/m，当两种监测手段均有冲击危险时，应及时实施卸压爆破，炮后再打1～2个煤层钻孔，当钻眼能顺利钻进9米而且电磁辐射仪测定数据正常，则表明卸压效果达到要求，否则必须继续实施卸压爆破，直至消除冲击危险。

综合以上监测结果进行分析，确认无冲击危险后方可进行作业。

二、卸压措施⑴平巷两邦卸压炮，间距5米，孔径Φ75mm，孔深20米，孔口距底板 1.0-1.5m，钻孔沿煤层倾斜方向布置，上邦为10°下邦为-10°。

每孔装药量为5节被筒炸药（9.0Kg），以27节水泥药卷封孔（三箱），单孔内并联连炮，孔与孔之间串联连炮。

每次卸压炮尽量一次引爆，以提高卸压效果。

⑵两邦断底炮，间距5米，孔口距底板0.5m左右，钻孔倾角-45°，孔径Φ75mm，孔深10m，每孔装药5节被筒炸药（9Kg）, 双发同段毫秒延期电雷管正向装药，其余用27节（三箱）水泥药卷封孔。

1411工作面及1411上掘进工作面防冲技术介绍1411工作面开采防冲措施介绍一、工作面推采期间的防冲措施1、预测预报措施（1）电磁辐射监测1）利用KBD-5型流动电磁辐射仪对工作面上下端头10m及上、下平巷出口外100m范围进行监测。

平巷测点布置在上平巷下帮、下平巷上帮，测点间距10m，工作面上下端头测点间距5m，每点监测2min，每天监测一遍。

2）监测预报指标为脉冲数、幅值平均值、幅值最大值，利用监测电磁辐射的脉冲数、幅值平均值、幅值最大值的大小及变化趋势对工作面进行预测预报。

（2）煤粉监测1）在1411工作面上平巷下帮，下平巷上帮超前60m范围内进行煤粉监测，孔间距5m，每两天监测一遍，第一天监测范围：出口以外5～30m，第二天监测范围：出口以外35～60m。

2）煤粉孔布置方式: ⑴钻孔布置在上平巷下帮时，钻孔沿煤层倾斜向下布置，孔口距底板0.5～1.0m。

⑵钻孔布置在下平巷上帮时，钻孔沿煤层倾斜向上布置，孔口距底板0.8～1.0m，上、下帮监测孔深都为9m。

3）监测方法：使用MSZ-12电煤钻或风煤钻、Φ42套节麻花钎子配Φ42钻头打眼，从孔口开始每米收集一次煤粉，并用弹簧秤称量其重量记录在记录表上。

每打完一个孔，必须立即将结果填入记录表。

4）当煤壁含水量大、孔内出水、潮湿，不再进行煤粉监测。

（3）工作面矿压监测1）对工作面支架均匀布置15个点进行支架阻力观测，以便掌握全面支架受力情况，每班观测一遍。

为工作面安全推采提供可靠的顶板来压预报。

2）工作面均匀安设9台支架压力自计仪，重点对工作面支架阻力进行实时监测，通过监测曲线图，及时对工作面顶板来压情况进行全面分析预报。

（4）微震监测采用ARAMIS M/E微震监测定位系统，对全矿范围微震现象进行监测。

井下共布置了11台监测分站，-750水平两台，-840水平两台，-920水平两台，-1000水平五台。

该系统具有远距离、动态、三维、实时监测的特点，对发生的微震信号及时进行准确定位。

电磁辐射仪在预测预报断层构造型冲击地压中的应用
吕金波;丁传宏
【期刊名称】《中州煤炭》
【年(卷),期】2009(000)004
【摘要】阐述了构造型冲击地压的特点、危害及预测预报的难点;从KBD5电磁辐射仪的特点及原理出发分析了预测预报构造型冲击地压的可行性;利用KBD5电磁辐射仪在跃进矿23130工作面进行了构造型冲击地压的预测预报.结果证明,电磁辐射仪预测预报冲击地压具有非接触、非扰动,简单、实用、安全、准确的特点,是预测预报断层构造型冲击地压的合理选择.
【总页数】3页(P77-79)
【作者】吕金波;丁传宏
【作者单位】中国地质大学(武汉)工程学院,湖北,武汉,430074;义煤集团公司,矿压研究所,河南,义马,472300
【正文语种】中文
【中图分类】TD324
【相关文献】
1.电磁辐射法在冲击地压预测预报中的应用 [J], 王洪涛;王延国;李堂
2.电磁辐射仪在煤矿冲击地压监测预报中的应用 [J], 康福钧
3.ИЭМИ-1电磁辐射仪在煤矿冲击地压预测中的应用 [J], 纪学忠;李吉林
4.ИЭМИ-1电磁辐射仪在煤矿冲击地压预测中的应用 [J], 纪学忠; 李吉林
5.电磁辐射仪在防冲击地压中的应用 [J], 崔恩才;陈立柱;徐春明
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

电磁辐射监测技术在新安煤矿冲击矿压预测中的应用蒲文龙;刘洪泉【摘要】随着开采深度增加,冲击矿压问题越来越突出.针对新安矿矿井动力灾害情况,引用电磁辐射监测技术及使用电磁辐射监测仪对重点区域进行监测,并对检测结果进行分析,进而为预测新安煤矿冲击地压危险性提供技术支持.【期刊名称】《煤》【年(卷),期】2011(020)007【总页数】3页(P20-21,28)【关键词】电磁辐射;冲击矿压;监测技术【作者】蒲文龙;刘洪泉【作者单位】黑龙江科技学院安全工程学院,黑龙江哈尔滨150027;龙煤集团双鸭山分公司新安煤矿,黑龙江双鸭山155133【正文语种】中文【中图分类】TD324冲击地压是一种较为典型的矿山灾害动力现象。

随着煤矿开采深度的增加，冲击地压问题越来越突出。

在冲击地压的危险性评价及预测预报方面，世界各国采用了综合评价方法，其中包括分析认识法、地震法、地音法以及小直径钻孔法。

目前这些方法主要以接触式方法为主，而且预报的准确率在各种因素影响下，近期还很难提高。

而电磁辐射技术实现了非接触、连续监测煤岩动力灾害，电磁辐射信息综合反映了冲击地压等煤岩灾害动力现象的主要影响因素，与应力大小有较好的对应关系，可实现真正的非接触、定向、区域及连续预测。

新安煤矿2009年7月13日18时30分综三上巷-450 m十层右轨道巷受深部地压影响，顶帮突然来压，产生冲击气流，发生巨大响声，巷道断面大面积严重变形，导致上巷冒顶，长度96余米，给采面回采造成极大困难。

针对新安矿动力灾害情况，引用电磁辐射监测技术及使用电磁辐射监测仪对重点区域进行观(监)测，本监测仪正是通过接收采矿工作面煤岩体变形破裂过程中产生的电磁辐射信息来预测煤岩动力灾害危险性，进而为预测该矿冲击地压危险性提供了技术支持。

1.1 电磁辐射监测原理煤岩体产生电磁辐射，源于煤岩体的非均质性，是由应力作用下煤岩体中产生非均匀变速形变引起的。

煤岩材料变形及破裂时能够产生电磁场，有两种形式：一种是由电荷引起的库仑场，另一种是电磁辐射即脉冲波。