KBD5礦用本安型煤與瓦斯突出電磁輻射監(jiān)測儀

1、 專業(yè)技術文件 / Technical documentation 編號： KBD5礦用本安型煤與瓦斯突出電磁輻射監(jiān)測儀Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly.編制：_日期：_KBD5礦用本安型煤與瓦斯突出電磁輻射監(jiān)測儀溫馨提示：該文件為本公司員工進行生產(chǎn)和各項管理工作共同的技術依據(jù)，通過對具體的工作環(huán)節(jié)進行規(guī)范、約束，

2、以確保生產(chǎn)、管理活動的正常、有序、優(yōu)質(zhì)進行。本文檔可根據(jù)實際情況進行修改和使用。 簡介: 該監(jiān)測儀可用于預測預報煤與瓦斯突出, 也可用于預測預報礦山?jīng)_擊地壓、頂板塌陷, 滑坡等煤巖災害動力現(xiàn)象, 用于對巖石混凝土建筑工程的穩(wěn)定性進行監(jiān)測預報等。由于電磁輻射與煤巖體的變形破裂過程密切相關, 該監(jiān)測儀也可用于煤巖混凝土等非金屬非均勻材料的變形破裂機制及過程的研究。KBD5礦用本安型煤與瓦斯突出電磁輻射監(jiān)測儀是利用高靈敏度、寬頻帶、定向接收天線接收來自被監(jiān)測區(qū)域含瓦斯煤巖體的電磁輻射信息來預測預報煤與瓦斯突出等含瓦斯煤巖災害動力現(xiàn)象的儀表, 是在EME-3型突出危險鉆孔電磁輻射預測儀的基礎之上改進、

3、不斷完善并研制成功的, 是按GB3836.483爆炸性環(huán)境用防爆電氣設備通用要求制造的, 儀表為便攜式本質(zhì)安全型, 防爆標志為“iI”, 并通過煤炭工業(yè)部上海電氣防爆檢驗站檢驗合格（合格證編號:2984039）。 功能特點:監(jiān)測儀具有人機對話、定向接收、數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)或圖形顯示、數(shù)據(jù)查詢、與PC機通訊和報警等功能。 儀表實現(xiàn)了非接觸, 不需要打鉆, 也不影響生產(chǎn)。由于采用了定向接收技術, 基本可以排除周圍工作機械的電磁干擾。天線的開口角度共有四種, 分別為10度、30度、60度和90度, 可根據(jù)被監(jiān)測區(qū)域的大小和距被監(jiān)測區(qū)域的距離而選擇不同開口角度的天線。定向天線的選擇可定

4、位確定危險區(qū)域。監(jiān)測的指標有電磁輻射強度和脈沖數(shù), 當監(jiān)測的電磁輻射強度或脈沖數(shù)超過設定的預警臨界值時, 儀器發(fā)出警報。 信號的采集、轉(zhuǎn)換、處理、數(shù)據(jù)及圖形顯示、數(shù)據(jù)存儲和報警由監(jiān)測儀自動完成, 通過操作面板按鍵可進行參數(shù)設置和數(shù)據(jù)查詢。在數(shù)據(jù)采集過程中, 可對數(shù)據(jù)進行遠距離實時傳輸, 通過RS422/485接口由光纖電纜接至礦井環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中, 也可在采樣及預報結(jié)束后, 通過RS232通訊口與微機連接, 將初始參數(shù)值及采樣結(jié)果讀入微機, 在微機中可對得到的極大電磁輻射強度和脈沖數(shù)時間序列進行進一步的二維(時間和空間)趨勢分析。接收機主放實現(xiàn)了程控可調(diào), 可適用于監(jiān)測不同條件的煤巖體。由于實現(xiàn)

5、了較大范圍長時間動態(tài)連續(xù)監(jiān)測, 因而幾乎不受煤巖體及應力分布不均勻和不穩(wěn)定的影響。 儀表具有抗干擾能力強, 靈敏度高, 接收信號頻帶寬, 操作簡單, 體積小, 攜帶方便, 適用范圍廣, 實現(xiàn)了動態(tài)連續(xù)監(jiān)測的特點。 主要技術參數(shù): 頻率帶寬:1kHz1MHz; 接收天線靈敏度:50mV/m; 測試方式:非接觸式定向測試； 報警方式:手動設置預警臨界值, 超限自動報警； 接收機靈敏度:（信噪比3:1）2mV； 電源:MCDX-型隔爆兼本安電源； 工作電壓:12V, 工作電流:不大于500mA； 防爆型式:ibI, 本質(zhì)安全型。 技術原理: KBD5礦用本安型煤與瓦斯突出電磁輻射監(jiān)測儀是通過監(jiān)測含氣

6、煤巖或不含氣煤巖變形破裂過程中電磁輻射信息預測預報含氣或不含氣煤巖災害動力過程及現(xiàn)象的。在采掘工作面前方, 依次存在著三個區(qū)域(見圖2), 它們是松馳區(qū)域(即卸壓帶)A、應力集中區(qū)B和原始應力區(qū)C。采掘空間形成后, 煤體前方的這三個區(qū)域始終存在, 并隨著工作面的推進而前移。 在區(qū), 煤體已發(fā)生屈服, 在煤體內(nèi)部形成了大量的裂隙, 煤體已大體破碎, 其內(nèi)部賦存的瓦斯大部分得到釋放, 煤體已不能承受太大的應力作用。因此該區(qū)域的應力較低, 瓦斯壓力也很低.由A區(qū)到B區(qū), 應力及瓦斯壓力越來越高, 因此電磁輻射信號也越來越強。 在應力集中區(qū)B, 應力和瓦斯壓力達最大值, 因此煤體的變形破裂過程也較強烈

7、, 電磁輻射信號最強。 越過峰值區(qū)后進入C區(qū), 電磁輻射強度將有所下降。沿著工作面煤體深度方向電磁輻射應產(chǎn)生一個應力曲線型的理論曲線。非接觸監(jiān)測時測定的是總體電磁輻射強度和脈沖數(shù), 預測范圍包含了應力松馳區(qū)和應力集中區(qū)。 工作面前方的這三個區(qū)的范圍及距工作面煤壁的距離隨周期性掘進或回采工作的進行而發(fā)生變化。在新的采掘空間形成的瞬時, 工作面煤體卸壓帶很小, 應力集中帶的應力集中程度較高, 而后向內(nèi)部逐漸轉(zhuǎn)移, 卸壓帶成為突出的屏障。 突出有兩類: 一類是瞬時突出, 在新的掘進或回采空間形成的瞬時, 煤體內(nèi)地應力和瓦斯壓力重新分布, 工作面煤壁附近的煤體的應力集中程度較高, 當工作面煤體承受不了

8、地應力和瓦斯壓力的共同作用時, 工作面煤體向采掘空間突出； 另一類是延期突出, 新的采掘空間形成后, 工作面煤體處于流變狀態(tài), 應力集中帶和高瓦斯壓力帶向煤體深處轉(zhuǎn)移, 或逐漸形成并向煤體深處轉(zhuǎn)移, 在此過程中, 當煤體承受不了地應力和瓦斯壓力的作用, 且卸壓帶的煤體不足以抵抗突出時, 突出就會發(fā)生。但是, 煤與瓦斯突出是地應力(包括頂?shù)装遄饔昧蛡?cè)向應力)、瓦斯壓力和煤體共同作用的結(jié)果, 是經(jīng)過一個發(fā)展過程后產(chǎn)生的突變行為, 肯定有一個明顯的前兆, 那就是工作面前方煤體處于高應力狀態(tài), 煤體電磁輻射信號較強, 或處于逐漸增強的變形破裂過程中, 煤體電磁輻射信號逐漸增強。 電磁輻射和煤的應力狀

9、態(tài)及瓦斯狀態(tài)有關, 應力高、瓦斯壓力大時電磁輻射信號就強, 電磁輻射頻率就高, 應力和瓦斯壓力越高, 則突出危險越大。電磁輻射強度和脈沖數(shù)兩個參數(shù)綜合反映了煤體前方應力的集中程度和瓦斯壓力的大小, 因此可用電磁輻射法進行突出預測。高靈敏度寬頻帶定向接收天線的選擇視被監(jiān)測區(qū)域的大小及距被測區(qū)域的距離的遠近而定, 被監(jiān)測區(qū)域大或距被監(jiān)測區(qū)域近時, 使用開口大的開線, 被監(jiān)測區(qū)域小或距被監(jiān)測區(qū)域遠時使用開口小的天線。 安裝使用: a、將寬帶、高靈敏度、定向接收天線用可調(diào)高及變換角度和接收方向的支架固定, 使天線開口朝向被監(jiān)測區(qū)域；將天線饋線(同軸屏蔽電纜)末端的Q9插頭插入接收機天線接口插座上并擰緊； b.設置參數(shù)后即可開始采樣并進行預報； C、信號可在接收機液晶顯示器以圖形或數(shù)據(jù)形式顯示, 也可通過光纖進行實時傳輸, 在環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的微機上進行實時查看, 或在采樣及預報結(jié)束后, 將存儲器中的數(shù)據(jù)調(diào)入微機, 在微機中進行趨勢分析。 服務方式: (1) 技術轉(zhuǎn)讓,提供產(chǎn)品(全套售價:1