矿山CT

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2017年10月26日

地音监测系统

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一、服务目的

为了探测具有冲击危险的回采、掘进工作面的应力分布情况,提高冲击地压预警效果,采用北京安科兴业科技股份有限公司研制的宽频KJ551微震监测系统,对工作面内部应力分布情况进行探测,分别绘制出波速等值线图,结合矿压、地质资料,进行对比、分析,得到综合波速反演成果图,提高回采工作面应力探测效果,有利于更好地预警冲击地压危险,指导矿井冲击地压防治工作,服务安全生产。

二、服务范围

具有冲击危险的回采、掘进工作面

三、服务内容

工作面弹性波CT主动反演

工作面弹性波CT被动反演

工作面冲击危险性评价预警

四、CT成像原理

通过地震波走时和能量衰减的观测,对工作面的煤岩体进行成像。通过震动波速的反演,确定震动波速度场的分布规律,从而确定工作面范围内应力场大小,并划分高应力区和高冲击地压危险区域,为灾害的监测防治提供依据。

根据震源的不同可分为主动式与被动式CT,主动式CT是在工作面的一条巷道内设置一系列震源,在另一条巷道内设置一系列检波器;被动式CT是依托现有的震动监测系统,利用开采活动引发的震动事件为基础数据。被动式CT需要放炮激发,反演精度高,但工作量大;主动式CT采用震动事件计算,工作量小,及时性强,但精度低。

   

图4-1  工作面探测射线分布

五、 技术成果展示:

煤矿3306工作面

利用地震CT透射技术对3306工作面进行冲击危险性探测,对工作面高应力区、高应力差区进行划定,如图5-5所示。

成果解释:

① 3306工作面皮带顺槽的整体压力普遍高于轨道顺槽,应力分布受断层、采空

区、卸压、采动影响明显;

② 在皮带顺槽DF60断层与二切眼交汇附近,应力集中明显(A区域);高应力

差区亦是冲击地压重点防范区域(B区域);

③ 主动式CT对工作面应力分布情况进行精细化反演,能够对重点危险区、重

点区域进行针对性探测。

④ 通过CT反演判断1-5号区域为冲击危险区,很可能处于高应力场。

图5-3  3306工作面CT反演成果

图5-4  3306工作面CT反演放大图

分析建议

在回采过程中,将微震事件分布情况、钻孔应力变化情况一并结合CT探测结果进行动态分析,以准确把握其冲击危险性发展趋势,为安全生产提供决策依据。

图5-5  震动CT探测应力异常区

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