项目类型:企业横向
研究开发方(甲方):山西潞安环保能源开发股份有限公司漳村煤矿
研究开发方(乙方):山东省科学院

参与工作:
针对该煤矿高应力环境,开展基于微震监测的安全高效掘进技术研究;
通过资料收集与现场勘查的方法,了解漳村煤矿+480m水平开拓大巷地应力、地质构造、瓦斯赋存及卸压解危措施等;根据所收集的资料及现场勘查的结果,分析+480m水平开拓大巷高应力集中表征及可能存在的问题。
在矿下27材料巷、回风巷和皮带巷处,现场安装8处GZC5微震传感器,并调试KJ1707-F监测分站;
根据漳村煤矿+480m水平开拓大巷掘进实际情况,布设一套8通道微震监测系统。完成巷道掘进微震监测方案设计;对微震传感器空间布设形态进行优化分析,建立优化的微震传感器台网布设形态;进行煤巷掘进微震监测系统安装调试和现场试验。研究煤巷掘进诱发的微弱微震波形信号识别方法,通过已知震源爆破事件,研究确定微震波速模型,对煤巷工作面前方的煤岩体断裂微震事件进行定位,确定煤巷掘进工作面前方煤岩体破裂或动力显现位置。
通过工业环网连接多个分站与地面主站,基于Seis进行到时拾取、震源定位、能量计算等可视化处理。

参与震动传感器实际安装
1.基于微震监测技术确定掘进工作面附近煤岩破裂时间、位置和能量,揭示掘进面前方煤岩破裂类型,消除掘进队组工人内心恐慌;
2.基于微震监测数据划分掘进工作面高应力环境区域,针对不同应力环境区域提出合理的掘进技术优化措施,确保掘进工作面安全生产;
3.根据微震监测数据评估掘进巷道围岩的稳定性,提出巷道支护优化措施,降低巷道维护成本,提高掘进面支护效率。

井地联合微震监测系统构建
井地联合微震监测系统如图 5所示,其中地面微震监测系统主要包括地面分站、无线传输网络、监控中心等部分;井下微震监测系统主要包括井下分站、井下环网、监控中心等部分。

井下微震传感器布置在巷道,与分站之间通过光纤连接。每个分站可以连接16个传感器,通过光缆接入工业环网,地面微震传感器安装在浅钻孔中,与分站之间通过网线连接。每个分站对应一个传感器,通过4G/5G 网络与主站通讯,地面分站由太阳能和蓄电池供电。整个监测网络由主时钟接收GPS/北斗统一授时。

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