研究報告
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2023年10月18日
工作面突出危險預警系統
研究報告
隨著礦井開採深度的增加，瓦斯湧出量和煤與瓦斯突出危險性也不斷增大，瓦斯已成為制約礦井安全生產和高產高效的主要因素。實踐告訴我們：「瓦斯不治，礦無寧日」，「治理瓦斯就是解放生產力，治理好瓦斯就是發展生產力」。
治理好瓦斯就是安全，就是效益，就是職工的最大福利。
****原設計為**瓦斯礦井管理，但投產後隨著開採深度的不斷延伸，瓦斯湧出量逐漸增大，逐步公升為高沼礦井。89年被重慶煤科院鑑定為煤與瓦斯突出礦井，97年又被其鑑定為嚴重煤與瓦斯突出危險礦井。
**突出工作面占全公司30～40%。自84年10月13日發生第一次煤與瓦斯突出以來，累計突出40次，突出煤量在百噸以上的次數占全公司的60%，且採掘工作面最大突出都發生在**，特別是在2023年10月15日戊二皮下在掘進過程中發生突出，突出煤量562噸，瓦斯量30103m3，拋煤距離65m，並發生瓦斯逆流現象，2023年6月30日己15-22040機巷在放炮後發生突出，突出煤量396噸，瓦斯量35053.7m3，拋煤距離70m。
戊9.10-12160採面位於戊二下山採區西部，東起戊二皮帶下山，北鄰戊9.10-12180採面，西至北風井戊組保護煤柱線及二水平戊二上山保護煤柱線，南邸戊9.
10-12140採面。標高在-470～-520之間，埋藏深度610～710m。煤層厚度一般為4.
3～4.9m，平均4.5m，煤層傾角在9°～12°之間，平均10°。
由於臨近的上下採面均已回採完畢，為孤島工作面，瓦斯地質壓力較大。
本專案的通過研究孤島工作面衝擊地壓與突出危險性的關係，來實現壓力異常的採面突出危險區域的**，指導防突措施的制定，消除採面的突出危險，實現煤礦的安全生產。
一、井下電磁輻射監測方法
1.井下電磁輻射監測說明
(1)井下電磁輻射監測採用kbd5礦用電磁輻射監測儀，監測時間選在非採煤和打鑽時間，避免井下電氣裝置執行對監測結果的影響。
(2)監測時間不小於1分鐘，電磁輻射值選取1分鐘內波動頻次不少於3次的最大值。
(3)監測時間為2023年7月20日至8月18日，監測週期為1個月
2.監測點布置
(1)在戊9.10-12160採面7、20、33、47、60、73、87、100、113架處設工作面監測點。
(2)在戊9.10-12160採面風巷裡段（實體煤段）距工作面5m處設風巷第乙個監測點，往外每隔3m設一測點，共6個測點。
(3)在戊9.10-12160採面風巷外段（採空區段）距風巷口740m處設風巷第七個監測點，往外每隔3m設一測點，共6個測點。
(4) 在戊9.10-12160採面機巷距工作面5m處設機巷第乙個監測點，往外每隔3m設一測點，公設6個測點。
3. 戊9.10-12160採面電磁輻射輻值監測資料
戊9.10-12160採面電磁輻射幅值統計表單位：mv
戊9.10-12160採面風巷裡段輻射電磁幅值統計表單位：mv
戊9.10-12160採面風巷外段輻射電磁幅值統計表單位：mv
戊9.10-12160採面機巷輻射電磁幅值統計表單位：mv
4、戊9.10-12160採面鑽屑量、瓦斯湧出初速度統計分析
戊9.10-12160採面鑽屑量統計表單位：kg/m
戊9.10-12160採面瓦斯湧出初速度統計表單位：l/min
觀察到煤巖動力現象位置執行措施後鑽屑量、瓦斯湧出初速度及電磁輻射幅值統計下表所示
煤巖動力現象 、瓦斯湧出初速度、電幅度統計表
通過上表可以看出，有煤巖動力現象時鑽屑量、瓦斯湧出初速度及電磁輻射幅值均有較大增幅，說明他們均可以作為煤巖動力災害**指標。
5、電磁輻射幅值、鑽屑量與瓦斯湧出初速度的變化規律分析
根據井下觀測資料統計，戊9.10-12160採面電磁輻射幅值、鑽屑量與瓦斯湧出初速度**結果存在一致性。因此，在採用目前鑽屑量與瓦斯湧出初速度監測的同時結合電磁輻射監測，可以實現對戊9.
10-12160採面突出與衝擊地壓的**預報。
採面33號支架處電磁輻射幅值i、鑽屑量s和瓦斯湧出初速度q的變化曲線圖
採面87號支架處電磁輻射幅值i、鑽屑量s、瓦斯湧出初速度q的變化曲線圖
7月27日採面電測輻射幅值i、鑽屑量s和瓦斯湧出初速度q的變化曲線圖
8月3日採面電測輻射幅值i、鑽屑量s和瓦斯湧出初速度q的變化曲線圖
6、電磁輻射幅值預警值的確定
電磁輻射幅值預警值用spss資料分析軟體的回歸分析方法，分析結果如下表所示：
根據上表的曲線回歸分析，三次曲線和二次曲線擬合效果最好，其次為s型曲線、增長曲線和logistic曲線，如果鑽屑量取5.0kg/m，則電磁輻射幅值用上述曲線回歸結果依次為121mv、116mv、92mv、148mv、148mv、149mv。因此，初步確定電磁輻射幅值的預警值為92mv。
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