图为攻击矿压智能综合监测预警平台，该平台是全球最大的攻击矿压监测网络。受访者供图 中国矿业大学研发的“攻击矿压智能综合监测预警系统”，在海内多家煤矿转化应用后，成为煤矿特殊灾难的“警铃”，已乐成为一座座煤矿“排忧解难”，并走出国门，在多个国家施展作用。 5月初，山东某市的一座煤矿，地面上人来车往一切如常，可是地下1000多米的深处却�；姆�，一股强盛的能量随时可能喷涌而出，事情职员正紧盯着监测屏幕关注它的动向…… 就在5天前，中国矿业大学为矿井装置的“攻击矿压智能综合监测预警系统”发出警报，震惊波CT反演效果显示，一个掘进事人情的周边震惊波波速显着异常，正处于较强的攻击危险状态。 事情职员收到警报后，连忙阻止掘进作业、疏散井下职员、接纳泄压步伐……5月5日，井下突然传来一声巨响，就连地表也随之晃动，一次大能量强矿震在井下爆发，所幸处置惩罚实时并未造成职员伤亡。 研发矿山“CT”，缓解生疏的压力 2018年10月20日，山东龙郓煤业有限公司爆发重大事故，井下巷道被一股强盛的实力挤垮，喷出的煤岩体把通道堵死……事故共造成21人殒命、1人受伤。 视察剖析发明，此次事故既非瓦斯爆炸、坑内火灾、采煤透水等古板矿难，也不是顶板事故等人为缘故原由，而是由一个相对生疏的名词“攻击地压”（也称攻击矿压）引发的。 近年来，随着煤炭资源开采深度和开采强度的增添，攻击矿压等岩层动力征象日益加剧，攻击矿压已成为深部资源开采领域面临的主要灾难之一。中国矿业大学教授窦林名告诉记者：“煤矿开采越深，矿山压力也就越大，一样平常采深凌驾400米即保存危险，埋深1000米危险系数较量高，而我国现在最深的煤矿已抵达地下1500米。” 所幸的是，现在面临这种“生疏的压力”，已经有了“缓解”的步伐。多家煤矿转化应用了中国矿业大学的科研效果后，已经可以阻止上述事故的爆发。 2008年5月11日，位于甘肃的华亭煤业集团有限公司（以下简称华亭煤业）一如往常，数百名矿工正在井下有序开采。突然，总工程师周澎收到监控系统报警信息，监测数据显示，250102事人情矿压异常升高。只管此时井下一切正常，可是为了清静起见，周澎最终照旧签发了预警单，矿工随即从井下撤离。 5月12日，一起强烈的攻击矿压在250102事人情爆发，巷道被严重破损，一列长约100米、装置有数十吨装备的列车被掀翻。令人庆幸的是，井下矿工都已清静撤离。 在此之前，华亭煤业有人对这套监测预警系统还将信将疑，从那以后，全矿上下把这项手艺奉若至宝，再未因攻击矿压爆发过殒命事故。 犹如地动一样平常，攻击矿压这种动力灾难征象爆发时没有显着的宏观先兆，具有突发性、瞬时震惊性、重大破损性的特征，事先难以确定爆发的时间、所在和强度。 “原先攻击矿压基本是不可监测的，通过币游国际研究监测准确率可以抵达90%。现在我们可以展望攻击矿压的危险性、所在、或许的时间和强度。”窦林名说。 以窦林名教授为首席专家的“中国矿业大学攻击地压研究中心”，在海内率先提出了“新闻叠加诱冲理论”“煤岩体攻击破损的冲能原理”“巷道围岩的强弱强结构效应”以及攻击矿压的强度弱化减冲原理。 在恒久的科研实践中，窦林名团队开发了电磁辐射手艺、区域性微震监测手艺及系统双震源一体化CT应力探测手艺及系统，把看不见摸不着的地下岩层能量及其转变以量化的数值泛起在电脑上。 “攻击危险的CT预警手艺的原理就像我们在医院做CT检查，通过人工自动引发震源，或岩层破碎引发的震惊（被动震源），来反演煤岩体内的应力漫衍状态，并基于应力异常、应力梯度、波速应力关系，建设攻击危险预警准则，可以实现区域应力场的反演与攻击危险预警。”窦林名说。 2013年和2014年，国家清静生产监视治理总局和中国煤炭工业协会，先后组织专家对中国矿业大学研发的“煤矿攻击矿压微震时空监测预警手艺研究”“煤矿攻击矿压震惊波CT展望原理与手艺”举行了效果判断，均抵达国际领先。 而这一国际领先的效果，也被多家煤矿看中，很快就各处着花，在矿山作业中转化为现实应用。 效果深入转化，布下全球最大监测网 从2008年起，我国煤炭工业进入快速生长时期，一方面是各地煤矿产量迅速攀升，另一方面是矿井向着地下越挖越深。而攻击矿压的危险隐患也就愈加凸显。 2013年，陕西彬长矿业集团有限公司（以下简称彬长矿业）胡家河煤矿的治理层陷入左右为难之中，这个新开发的矿井，仅仅开采了一个事人情，就频仍爆发攻击矿压事务，“其时已经到了一挖就冲的田地，基础没法开采了，这个矿井预计可以开采100年，可是才挖了不到一年，若是不解决这个问题，矿井可能就要封存放弃，太惋惜了！”一位熟悉胡家河煤矿的专家告诉记者。 为此，彬长矿业慕名找到了中国矿业大学，希望科研职员能早日战胜这个看不见的“杀手”。 课题组经由在线监测、视察剖析，发明这里的地层褶曲、井下煤柱位置不科学是导致攻击矿压一再爆发的主要缘故原由。将专家们的科研效果举行现实转化应用，经由严酷整改后，胡家河煤矿竟然再也没有爆发过攻击矿压。 我国是天下上煤炭开采量最多的国家，也是攻击矿压灾难最严重的国家。据统计，现在我国已有329个攻击矿压矿井，正在开采的达253个。煤矿攻击矿压不但自身危害大，并且会诱发瓦斯异常涌出、瓦斯爆炸等重特大灾难。 中国矿业大学在攻击矿压灾难方面的科研脚步一直没有松懈，科研效果的转化应用也一直在深入推进。2006年，中国矿业大学攻击地压研究中心在华亭矿区砚北煤矿装置海内首套SOS微震监测系统，现在海内已有70多个矿井装置了这套监测系统。 “我们构建了一个攻击矿压智能综合监测预警平台，是全球最大的攻击矿压监测网络。”窦林名自豪地说。 平台建设起来后，每个煤矿在调理室都能够看到矿井的能量释放情形。接到预警通知之后，一方面可以实时撤离职员，阻止伤亡；另一方面，接纳卸压等步伐诱发能量释放，从而镌汰能量的群集。 “攻击矿压智能综合监测预警平台”还相继被外洋的偕行看中，现在，该效果已经走出国门，效劳天下，孟加拉BARAPUKURIA煤矿、波兰KATOWICE煤矿等均已接纳。 课题组研发的煤矿攻击地压新闻载探测预警与防治手艺，相关效果还纳入了国家部分规章《煤矿清静规程》和国家标准《攻击地压测定、监测与防治要领》。而这一科研效果的转化应用，也带来了可观的经济效益，据不完全统计，从2015年至2017年底，部分应用矿井同比新增清静煤量3962.25万吨，新增销售额达160.68亿元。 知识链接 攻击地压：也称攻击矿压或岩爆，是井巷或事人情周围煤（岩）体，由于弹性变形能在瞬间释放而爆发的突然、强烈破损的动力征象，经常伴有煤岩体抛出、震惊、巨响及气浪等，是造成职员伤亡和采掘空间严重破损的煤矿动力灾难。 煤矿一样平常是由上往下开采，当一层煤炭挖空，只留下煤柱作为支持，煤柱就犹如衡宇结构中的承重墙，上方极重的岩土都压在它身上。 “煤矿开采会导致煤（岩）层应力重新漫衍，形成应力增高区（支承压力区），一旦凌驾临界值就会瞬间压垮巷道或事人情，造成惨重的职员伤亡和重大的工业损失。”中国矿业大学教授窦林名诠释说。 |
战胜看不见的杀手 各煤矿纷纷请来这道“平安符”
2019-05-24 02:16
国家煤炭工业网
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