煤巖電磁輻射技術(shù)及其應(yīng)用第二講

一、煤巖動(dòng)力災(zāi)害

——煤與瓦斯突出和沖擊地壓統(tǒng)一理論二者的區(qū)別二者的主要區(qū)別在于是否有瓦斯的作用，沖擊地壓一般沒(méi)有或忽略了瓦斯的作用，而瓦斯在突出中的作用較明顯和重要，不能忽略。發(fā)生介質(zhì)屬性：突出是軟煤，以塑性體為主；沖擊是較硬煤，大多是彈性體或彈塑性體，是脆性破壞。主導(dǎo)因素：突出除地應(yīng)力外，有瓦斯參與，沖擊地壓屬于礦壓顯現(xiàn)，主要是應(yīng)力的作用，可遠(yuǎn)距離誘發(fā)。發(fā)生范圍（區(qū)域性）：突出是局部性行為，沖擊是較大范圍的行為。發(fā)生位置：突出多發(fā)生在工作面，掘進(jìn)面（含石門(mén)揭煤）占大多數(shù)，發(fā)生在回采工作面的較??；沖擊主要發(fā)生在回采巷道、回采工作面和掘進(jìn)巷道后方。發(fā)生持續(xù)時(shí)間：突出多是瞬間的持續(xù)行為，有過(guò)程性；沖擊是瞬間性的，有沖擊性和震動(dòng)性。災(zāi)后介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)性：突出是瓦斯的噴出和煤的拋射，大多有長(zhǎng)距離搬運(yùn)性和分選性；沖擊是整體性位移，無(wú)分選性。一、煤巖動(dòng)力災(zāi)害

——頂板事故2011年9月24日15時(shí)19分，云南曲靖祠堂坡煤礦發(fā)生一起頂板垮落事故，造成5人死亡。《盲井》劇照現(xiàn)實(shí)版盲井煤體內(nèi)開(kāi)掘切割眼后應(yīng)力重新分布a—切眼寬度；Q—切眼上部巖體重量；H—煤層距地面深度；γ—上覆巖層的容重工作面圍巖應(yīng)力分布a—增壓區(qū)；b—減壓區(qū)；c—穩(wěn)壓區(qū)基本頂初次垮落L1--初次垮落步距基本頂周期垮落（來(lái)壓）示意圖L2--周期垮落步距；h—直接頂厚度；m—煤層厚度巖層移動(dòng)推測(cè)圖(a)巖層內(nèi)部破壞推測(cè)圖1—冒落帶；2—裂隙帶；3—彎曲下沉帶（b）沿工作面推進(jìn)方向的分區(qū)(裂隙帶)A-煤壁支承區(qū)；B-離層區(qū)；C-重新壓實(shí)區(qū)《天工開(kāi)物》(宋應(yīng)星,1637)“其上支板，以防壓崩耳。凡煤炭去空，而后以土填實(shí)其井

?！笔闹ёo(hù)巷道支護(hù)

工字鋼支護(hù)錨桿支護(hù)工作面支護(hù)金屬支柱外注式單體液壓支柱圖支撐式液壓支架掩護(hù)式液壓支架支撐掩護(hù)式液壓支架實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究數(shù)值模擬電磁輻射非線性特征電磁輻射機(jī)理二、煤巖電磁輻射的研究二、煤巖電磁輻射的研究——研究概況

電磁輻射現(xiàn)象作為地震前兆為國(guó)內(nèi)外學(xué)者所關(guān)注，前蘇聯(lián)、日本、美國(guó)、中國(guó)等國(guó)開(kāi)展了這方面的研究；最早的電磁輻射研究可以追溯到20世紀(jì)30年代，前蘇聯(lián)學(xué)者斯捷潘諾夫在研究KCl晶體受載斷裂過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，有電磁脈沖產(chǎn)生；研究初期，實(shí)驗(yàn)材料僅限于花崗巖、大理巖等硬巖，Nitsan、錢(qián)書(shū)清、李均之、郭子祺、郭子強(qiáng)等人進(jìn)行了這方面的研究；煤巖電磁輻射的研究起步較晚，V.Frid首先結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)研究了采掘工作面的電磁輻射現(xiàn)象；何學(xué)秋和劉明舉在我國(guó)首次通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究證明，煤在變形破裂過(guò)程中有電磁輻射產(chǎn)生;中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電磁輻射研究課題組王恩元、聶百勝等對(duì)煤巖破裂電磁輻射機(jī)理、效應(yīng)、頻譜、分形和統(tǒng)計(jì)特征、力電耦合、測(cè)試儀器、影響因素和煤巖災(zāi)害電磁輻射判據(jù)等進(jìn)行了深入的理論和實(shí)驗(yàn)（試驗(yàn)）研究。二、煤巖電磁輻射的研究——實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

前置放大器1前置放大器2Disp-24聲電動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1234567實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖1－壓力試驗(yàn)機(jī)；2—絕緣墊塊；3—電磁輻射接收天線；4—試樣；5—聲發(fā)射傳感器；6—屏蔽網(wǎng)；7-屏蔽室電磁屏蔽室實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)物圖實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)電液伺服壓力試驗(yàn)機(jī)CTA-1型聲電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)課題組通過(guò)對(duì)不同煤礦、上千塊煤巖試樣的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，主要研究了以下內(nèi)容：不同類(lèi)型煤巖沖擊破壞的電磁輻射特性及與應(yīng)力、變形之間的相關(guān)性；不同作用因素（加載方式：?jiǎn)屋S壓縮、單軸拉伸、磨擦、蠕變、沖擊、三軸等）、加載速率、煤巖類(lèi)型（不同礦區(qū)的煤巖、不同沖擊危險(xiǎn)性的煤、巖石、組合煤巖、不同含水量的煤巖）下的電磁輻射規(guī)律；電磁輻射與聲發(fā)射的相關(guān)性。

二、煤巖電磁輻射的研究——實(shí)驗(yàn)研究

二、煤巖電磁輻射的研究——實(shí)驗(yàn)研究1、試樣單軸壓縮過(guò)程電磁輻射特征規(guī)律

木城澗煤礦原煤樣實(shí)驗(yàn)典型測(cè)試結(jié)果二、煤巖電磁輻射的研究——實(shí)驗(yàn)研究1、試樣單軸壓縮過(guò)程電磁輻射特征規(guī)律

木城澗煤礦巖樣實(shí)驗(yàn)典型測(cè)試結(jié)果二、煤巖電磁輻射的研究——實(shí)驗(yàn)研究1、試樣單軸壓縮過(guò)程電磁輻射特征規(guī)律

木城澗煤礦頂板-原煤-底板復(fù)合試樣實(shí)驗(yàn)典型測(cè)試結(jié)果二、煤巖電磁輻射的研究——實(shí)驗(yàn)研究1、試樣單軸壓縮過(guò)程電磁輻射特征規(guī)律

從以上試樣單軸加載破壞過(guò)程測(cè)試結(jié)果看，試樣加載過(guò)程中電磁輻射變化與加載壓力存在一定的相關(guān)關(guān)系。從表中可以看出，電磁輻射信號(hào)和加載壓力的統(tǒng)計(jì)關(guān)系呈現(xiàn)正相關(guān)，且相關(guān)性較好。因此，從整體上來(lái)看，電磁輻射信號(hào)與加載壓力呈正相關(guān)關(guān)系，加載壓力越大，電磁輻射信號(hào)越強(qiáng)。電磁輻射信號(hào)基本能反映煤巖體的應(yīng)力(或載荷)狀態(tài)或煤巖體的變形破裂強(qiáng)度。二、煤巖電磁輻射的研究——實(shí)驗(yàn)研究

2、煤巖剪切過(guò)程電磁輻射特征規(guī)律

平煤八礦原煤剪切實(shí)驗(yàn)在加載初期出現(xiàn)較高的強(qiáng)度，在加載的中間階段，有相對(duì)較為平靜的區(qū)域，在主破壞發(fā)生前又逐漸增強(qiáng)，破壞時(shí)出現(xiàn)較高的強(qiáng)度，破壞后逐漸減弱?，F(xiàn)場(chǎng)煤巖體動(dòng)力災(zāi)害的發(fā)生很多是由于壓剪破壞造成的，對(duì)這些災(zāi)害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)應(yīng)有針對(duì)性地進(jìn)行監(jiān)測(cè)，尤其要在電磁輻射和聲發(fā)射信號(hào)先增大又減小之后，又開(kāi)始增大，這往往預(yù)示著是較大災(zāi)害的來(lái)臨。

3、煤巖摩擦過(guò)程電磁輻射特征規(guī)律

電磁輻射與載荷有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，電磁輻射隨著摩擦力的增大而增大。脈沖數(shù)能量原煤摩擦實(shí)驗(yàn)電磁輻射圖靜摩擦階段：主要為煤巖內(nèi)部裂隙之間相互摩擦產(chǎn)生電磁信號(hào)，產(chǎn)生的電磁輻射脈沖數(shù)較少，能量較小。動(dòng)摩擦階段：除了內(nèi)部產(chǎn)生電磁輻射外，煤巖之間摩擦也產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁信號(hào)，電磁輻射脈沖數(shù)有所增加，能量也增強(qiáng)。二、煤巖電磁輻射的研究——實(shí)驗(yàn)研究

4、煤巖分級(jí)加載及蠕變過(guò)程電磁輻射特征規(guī)律

寬帶50KHzб=3.5MPaб=4.8MPaб=5.9MPak3煤樣在分級(jí)加載蠕變過(guò)程中測(cè)試結(jié)果煤樣在發(fā)生蠕變的不同階段所產(chǎn)生的電磁輻射脈沖數(shù)有所區(qū)別，煤樣在蠕變的衰減階段和等速蠕變過(guò)程中產(chǎn)生的電磁輻射脈沖數(shù)較?。欢诩铀偃渥冸A段直至發(fā)生主破裂的過(guò)程中，所產(chǎn)生的電磁輻射脈沖數(shù)較大。這點(diǎn)對(duì)于預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出特別是延期突出很重要。

二、煤巖電磁輻射的研究——實(shí)驗(yàn)研究5、煤巖三軸壓縮過(guò)程電磁輻射特征規(guī)律

煤巖在三軸應(yīng)力下變形破裂時(shí)有電磁輻射產(chǎn)生，基本上隨著軸向應(yīng)力的增大而增強(qiáng)，在應(yīng)力峰值附近達(dá)到最大值。圍壓的存在，對(duì)電磁輻射的產(chǎn)生有很大的影響，圍壓較小時(shí)煤巖易破裂，電磁輻射信號(hào)初期較強(qiáng)；圍壓的逐漸增大阻礙了煤巖的破裂，初始條件下電磁輻射信號(hào)較小，但在破裂點(diǎn)處信號(hào)比較集中，強(qiáng)度較大。二、煤巖電磁輻射的研究——數(shù)值模擬

巖樣破壞過(guò)程電磁輻射及壓力曲線圖

煤樣破壞過(guò)程電磁輻射及壓力曲線圖

利用RFPA軟件模擬分析煤巖破壞過(guò)程中應(yīng)力變化、能量釋放過(guò)程，結(jié)合煤巖電磁輻射物理數(shù)學(xué)模型，得出煤巖單軸壓縮電磁輻射與載荷呈正相關(guān)性。二、煤巖電磁輻射的研究——R/S分析

孔莊原煤AE和EMR信號(hào)的R/S統(tǒng)計(jì)規(guī)律淮南型煤AE和EMR信號(hào)的R/S統(tǒng)計(jì)規(guī)律赫斯特指數(shù)H均大于0.5，而回歸系數(shù)R均在0.94以上?？梢?jiàn)，煤體破裂產(chǎn)生的EMR和AE呈現(xiàn)很好的赫斯特統(tǒng)計(jì)規(guī)律。煤樣受載破裂產(chǎn)生的EMR信號(hào)與時(shí)間（載荷、變形）呈現(xiàn)正相關(guān)性，即EMR信號(hào)在時(shí)間上呈不斷增強(qiáng)的趨勢(shì)。現(xiàn)場(chǎng)工作面前方煤體在采動(dòng)應(yīng)力的作用下其EMR信號(hào)也是呈逐漸增強(qiáng)的趨勢(shì)。二、煤巖電磁輻射的研究——分形分析

焦作型煤電磁輻射時(shí)間序列相空間重構(gòu)分析焦作原煤電磁輻射時(shí)間序列相空間重構(gòu)分析

電磁輻射脈沖數(shù)時(shí)序在相空間維數(shù)m=10以后關(guān)聯(lián)維數(shù)不再隨著m的增大而增大，此時(shí)的關(guān)聯(lián)維數(shù)D2為2.5821，焦作型煤煤樣的電磁輻射脈沖數(shù)時(shí)序是混沌時(shí)間序列，而非隨機(jī)序列。

原煤煤樣電磁輻射的關(guān)聯(lián)維數(shù)D2為1.1362，焦作原煤煤樣的電磁輻射脈沖數(shù)時(shí)間序列具有混沌特征。

二、煤巖電磁輻射的研究——電磁輻射規(guī)律總結(jié)

當(dāng)煤巖體受載應(yīng)力越大時(shí)，電磁輻射強(qiáng)度就越大。加載速率越大，變形破裂過(guò)程越強(qiáng)烈，電磁輻射信號(hào)越強(qiáng)，電磁輻射的脈沖數(shù)就越大。電磁輻射幅值能夠反映煤巖體所處的應(yīng)力狀態(tài)和所積聚的彈性應(yīng)變能。

電磁輻射預(yù)測(cè)煤巖動(dòng)力災(zāi)害的基礎(chǔ)二、煤巖電磁輻射的研究——電磁輻射機(jī)理

研究發(fā)現(xiàn)，煤巖體在載荷作用下變形破裂時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電磁輻射。電磁輻射是煤巖體等非均質(zhì)材料在受載情況下發(fā)生變形破裂時(shí),煤體中電荷由于應(yīng)力誘導(dǎo)極化和裂紋擴(kuò)展過(guò)程中形成的帶電粒子產(chǎn)生變速運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。煤巖體中變形破裂單元界面間的電荷及電場(chǎng)重新分布，形成電偶極子群，向外發(fā)射電磁波。煤巖體的載荷越大，變形破裂過(guò)程越強(qiáng)烈，電荷密度及電偶極矩越大，電磁輻射信號(hào)越強(qiáng)。煤巖體的聲發(fā)射是受載煤巖體以彈性波的形式向外釋放應(yīng)變能的過(guò)程。二、煤巖電磁輻射的研究

——電磁輻射預(yù)測(cè)煤巖動(dòng)力災(zāi)害原理

煤巖材料的電磁輻射反映了材料的損傷程度，與材料內(nèi)部缺陷的演化與繁衍直接相關(guān)。掘進(jìn)或回采空間形成后，工作面煤體失去應(yīng)力平衡，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，煤壁中的煤體必然要發(fā)生變形或破裂，以向新的應(yīng)力平衡狀態(tài)過(guò)渡；煤體中的瓦斯也失去動(dòng)態(tài)平衡，在瓦斯壓力梯度的作用下，沿煤體中的裂隙向工作面空間涌出，這兩種過(guò)程均會(huì)引起電磁輻射。二、煤巖電磁輻射的研究

——電磁輻射預(yù)測(cè)煤巖動(dòng)力災(zāi)害原理

電磁輻射主要有兩種形式：一種是當(dāng)巖體受載時(shí)，在巖體中產(chǎn)生靜電場(chǎng)，測(cè)試的電磁輻射強(qiáng)度與應(yīng)力大小相關(guān)，應(yīng)力越大，電磁輻射強(qiáng)度越大；另一種形式是，當(dāng)巖體產(chǎn)生動(dòng)態(tài)變形或破裂時(shí)，產(chǎn)生脈沖輻射場(chǎng)。巖體的變形破裂過(guò)程越強(qiáng)烈，電磁輻射信號(hào)越強(qiáng)，電磁輻射的脈沖數(shù)越大。電磁輻射的強(qiáng)度和脈沖數(shù)兩項(xiàng)指標(biāo)綜合反映了巖體等材料的應(yīng)力狀態(tài)及變形破裂過(guò)程和強(qiáng)度。應(yīng)力狀態(tài)主要通過(guò)電磁輻射（感應(yīng)場(chǎng)）強(qiáng)度來(lái)反映，動(dòng)態(tài)變形及破裂頻次主要通過(guò)電磁輻射脈沖數(shù)來(lái)反映。

電磁輻射監(jiān)測(cè)預(yù)警裝備電磁輻射技術(shù)及裝備監(jiān)測(cè)方法綜合預(yù)警軟件危險(xiǎn)性預(yù)警準(zhǔn)則三、電磁輻射技術(shù)方法及裝備課題組研發(fā)了具有非接觸、定向、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)及自動(dòng)預(yù)警功能的煤巖動(dòng)力災(zāi)害電磁輻射監(jiān)測(cè)儀。三、電磁輻射技術(shù)方法及裝備

——電磁輻射監(jiān)測(cè)預(yù)警裝備KBD5電磁輻射監(jiān)測(cè)儀

接收天線監(jiān)測(cè)主機(jī)遠(yuǎn)程通訊接口智能充電器三、電磁輻射技術(shù)方法及裝備

——電磁輻射監(jiān)測(cè)預(yù)警裝備KBD5電磁輻射監(jiān)測(cè)儀特點(diǎn)：適用條件：便攜式、抽檢、多點(diǎn)（230點(diǎn)）監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)煤與瓦斯突出、沖擊地壓、頂板災(zāi)害等測(cè)試松動(dòng)圈、應(yīng)力集中區(qū)等結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，牢固，穩(wěn)定性好區(qū)域性分析：當(dāng)班測(cè)試結(jié)果，按空間連接時(shí)間趨勢(shì)分析：對(duì)某一區(qū)域或某一測(cè)點(diǎn)，不同時(shí)間的測(cè)試數(shù)據(jù)，按時(shí)間進(jìn)行連接電源：本安電池單元，可連續(xù)工作8小時(shí)非接觸、高靈敏度、定向天線：實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性KBD5電磁輻射監(jiān)測(cè)儀EMR信號(hào)分析軟件KBD5電磁輻射監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)分析軟件文件通信顯示預(yù)測(cè)選項(xiàng)幫助新建庫(kù)通信參數(shù)數(shù)據(jù)列表空間預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)選項(xiàng)關(guān)于KBD5打開(kāi)庫(kù)移動(dòng)監(jiān)測(cè)曲線時(shí)間預(yù)測(cè)圖表選項(xiàng)幫助分存庫(kù)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)查找數(shù)據(jù)報(bào)警選項(xiàng)打印圖表打開(kāi)串口刷新人工連接監(jiān)測(cè)儀復(fù)位數(shù)據(jù)信息智能連接數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換報(bào)表┅退出KBD5電磁輻射監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)處理軟件功能圖三、電磁輻射技術(shù)方法及裝備

——電磁輻射監(jiān)測(cè)預(yù)警裝備KBD5電磁輻射監(jiān)測(cè)儀EMR信號(hào)分析軟件三、電磁輻射技術(shù)方法及裝備

——電磁輻射監(jiān)測(cè)預(yù)警裝備KBD5煤巖電磁輻射預(yù)警準(zhǔn)則三、電磁輻射技術(shù)方法及裝備

——電磁輻射監(jiān)測(cè)預(yù)警裝備（1）臨界值法：當(dāng)EMR強(qiáng)度或脈沖數(shù)超過(guò)臨界值（采用模糊模式識(shí)別方法獲取）時(shí)，監(jiān)測(cè)儀自動(dòng)報(bào)警，應(yīng)采取防治措施。（2）動(dòng)態(tài)趨勢(shì)法：同一班次EMR強(qiáng)度或脈沖數(shù)有明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì)時(shí)；相鄰班次或連續(xù)兩天EMR強(qiáng)度或脈沖數(shù)增幅較大時(shí)；EMR強(qiáng)度或脈沖數(shù)突然大幅度降低時(shí)。主機(jī)接收天線遠(yuǎn)程傳輸電纜—接分站KBD7電磁輻射監(jiān)測(cè)儀三、電磁輻射技術(shù)方法及裝備

——電磁輻射監(jiān)測(cè)預(yù)警裝備KBD7電磁輻射監(jiān)測(cè)儀特點(diǎn)：適用條件：與KJ煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，定點(diǎn)區(qū)域性、在線監(jiān)測(cè)煤與瓦斯突出、沖擊地壓等監(jiān)測(cè)信號(hào)：寬頻帶（1k~500kHz）電磁輻射信號(hào)監(jiān)測(cè)指標(biāo)：電磁輻射強(qiáng)度和脈沖數(shù)監(jiān)測(cè)方式：非接觸、定向區(qū)域、實(shí)時(shí)連續(xù)全程監(jiān)測(cè)預(yù)警方式：超限自動(dòng)報(bào)警與動(dòng)態(tài)趨勢(shì)自動(dòng)報(bào)警防爆型式：礦用本質(zhì)安全型信號(hào)傳輸方式：4-20mA;1-5mA;200-1000Hz三、電磁輻射技術(shù)方法及裝備

——電磁輻射監(jiān)測(cè)預(yù)警裝備KBD7電磁輻射監(jiān)測(cè)儀EMR信號(hào)分析軟件KBD7電磁輻射監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)處理軟件功能圖KBD7電磁輻射監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)分析軟件系

統(tǒng)設(shè)

置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理報(bào)

表幫助新建監(jiān)測(cè)設(shè)置圖表顯示查詢顯示信息輸入關(guān)于KBD7打開(kāi)文件路徑表格顯示文件分析打印輸出主題幫助保存另存為打印打印預(yù)覽┅退出三、電磁輻射技術(shù)方法及裝備

——電磁輻射監(jiān)測(cè)預(yù)警裝備三、電磁輻射技術(shù)方法及裝備

——電磁輻射監(jiān)測(cè)預(yù)警裝備KBD7電磁輻射監(jiān)測(cè)儀EMR信號(hào)分析軟件軟件系統(tǒng)架構(gòu)示意圖三、電磁輻射技術(shù)方法及裝備

——電磁輻射監(jiān)測(cè)預(yù)警裝備KBD7電磁輻射監(jiān)測(cè)儀EMR信號(hào)分析軟件三、電磁輻射技術(shù)方法及裝備

——電磁輻射監(jiān)測(cè)預(yù)警裝備KBD7電磁輻射監(jiān)測(cè)儀EMR信號(hào)分析軟件KBD-7煤巖電磁輻射預(yù)警準(zhǔn)則三、電磁輻射技術(shù)方法及裝備

——電磁輻射監(jiān)測(cè)預(yù)警裝備1）測(cè)試的電磁輻射平均值超過(guò)臨界值。2）電磁輻射時(shí)間序列呈現(xiàn)急劇增長(zhǎng)趨勢(shì)。3）電磁輻射平均值在相鄰兩天或兩個(gè)班次波動(dòng)超過(guò)30%。4）電磁輻射時(shí)間序列在呈現(xiàn)一個(gè)增長(zhǎng)趨勢(shì)后突然降低，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的平靜期后，再次增強(qiáng)，超過(guò)臨界值的70%以上時(shí)。煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)；沖擊地壓預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)；頂板穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)；松動(dòng)圈測(cè)試；應(yīng)力集中區(qū)測(cè)試；解危措施效果檢驗(yàn)；隧道穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)；金屬礦山巖爆監(jiān)測(cè)。三、電磁輻射技術(shù)方法及裝備

——電磁輻射監(jiān)測(cè)儀應(yīng)用領(lǐng)域及范圍

電磁輻射強(qiáng)度主要反映了煤巖體的受載程度及變形破裂強(qiáng)度，脈沖數(shù)主要反映了煤巖體變形及微破裂的頻次。煤巖變形破裂→電磁輻射→KBD5監(jiān)測(cè)儀→顯示、存儲(chǔ)→地面計(jì)算機(jī)及軟件→進(jìn)一步分析及預(yù)報(bào)。天線支架煤層支架天線有效監(jiān)測(cè)范圍天線1#支架天線天線支架煤層2#0.7m60°60°7~22m有效監(jiān)測(cè)范圍測(cè)點(diǎn)間距10~20m巷道接收天線監(jiān)測(cè)儀

掘進(jìn)工作面電磁輻射天線布置方式及位置回采工作面或巷道移動(dòng)式監(jiān)測(cè)三、電磁輻射技術(shù)方法及裝備

——電磁輻射技術(shù)及裝備監(jiān)測(cè)方法KBD5監(jiān)測(cè)方法在工作面前方布置定向接收天線，朝向監(jiān)測(cè)區(qū)域。采用非接觸、定向區(qū)域、實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)電磁輻射。利用電磁輻射監(jiān)測(cè)儀采集及處理數(shù)據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警，并將結(jié)果傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)預(yù)警中心。煤巷掘進(jìn)工作面監(jiān)測(cè)方式三、電磁輻射技術(shù)方法及裝備

——電磁輻射技術(shù)及裝備監(jiān)測(cè)方法KBD7監(jiān)測(cè)方法采煤工作面連續(xù)監(jiān)測(cè)方式三、電磁輻射技術(shù)方法及裝備

——電磁輻射連續(xù)監(jiān)測(cè)方法KBD7監(jiān)測(cè)方法三、電磁輻射技術(shù)方法及裝備

——綜合預(yù)警軟件煤與瓦斯突出綜合監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)軟件界面圖三、電磁輻射技術(shù)方法及裝備

——綜合預(yù)警軟件測(cè)點(diǎn)位置管理界面電磁輻射測(cè)點(diǎn)設(shè)置界面區(qū)域動(dòng)態(tài)連接功能界面圖三、電磁輻射技術(shù)方法及裝備

——綜合預(yù)警軟件常規(guī)指標(biāo)綜合分析功能界面圖突出常規(guī)指標(biāo)數(shù)據(jù)管理功能界面煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)沖擊地壓預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)頂板穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)礦壓監(jiān)測(cè)應(yīng)力集中區(qū)測(cè)試解危措施效果檢驗(yàn)四、電磁輻射技術(shù)的應(yīng)用四、電磁輻射技術(shù)的應(yīng)用

——預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出淮南謝一礦突出監(jiān)測(cè)有突出危險(xiǎn)災(zāi)害發(fā)生前，電磁輻射及其變化率有顯著的增加，具有突出危險(xiǎn)性?；茨现x一礦電磁輻射實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)電磁輻射指標(biāo)與常規(guī)指標(biāo)的關(guān)系（鶴崗南山礦）鶴崗南山238工作面電磁輻射指標(biāo)與常規(guī)指標(biāo)對(duì)比鶴崗南山煤礦電磁輻射指標(biāo)與鉆孔瓦斯涌出初速度q、鉆屑量(s)和鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)(△h2)相關(guān)性較好。四、電磁輻射技術(shù)的應(yīng)用

——預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出四、電磁輻射技術(shù)的應(yīng)用

——預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出焦作九里山煤礦15011工作面EMR與常規(guī)指標(biāo)之間的關(guān)系徐州張集礦回采面EMR與鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)的關(guān)系電磁輻射與常規(guī)指標(biāo)測(cè)試結(jié)果基本一致，當(dāng)現(xiàn)行常規(guī)預(yù)測(cè)結(jié)果較大時(shí)，電磁輻射強(qiáng)度或脈沖數(shù)也較大，反之亦然。四、電磁輻射技術(shù)的應(yīng)用

——預(yù)測(cè)沖擊地壓對(duì)回采工作面上下順槽的電磁輻射分布規(guī)律進(jìn)行了測(cè)試及分析。在動(dòng)壓區(qū)內(nèi)，電磁輻射強(qiáng)度較高。工作面順槽內(nèi)電磁輻射分布規(guī)律（鶴崗南山礦）回采工作面順槽內(nèi)電磁輻射分布規(guī)律四、電磁輻射技術(shù)的應(yīng)用

——預(yù)測(cè)沖擊地壓工作面皮帶道電磁輻射變化規(guī)律237工作面皮帶道電磁輻射變化規(guī)律從05年12月23日到06年1月7日，電磁輻射數(shù)據(jù)一直較小，且長(zhǎng)時(shí)間比較穩(wěn)定，說(shuō)明這段時(shí)間內(nèi)的防沖治理措施非常有效。1月8日以來(lái)，電磁輻射逐漸增強(qiáng)，1月10日夜班達(dá)到當(dāng)期最大值，之后基本呈下降趨勢(shì)。1月12日上午11時(shí)發(fā)生微型沖擊，溜子道和工作面下部發(fā)生輕微變形。1月12日微型沖擊后，電磁輻射基本呈逐漸增強(qiáng)趨勢(shì)。1月18日工作面停止工作，采取卸壓措施，1月19日大班電磁輻射數(shù)值下降。四、電磁輻射技術(shù)的應(yīng)用

——預(yù)測(cè)沖擊地壓四、電磁輻射技術(shù)的應(yīng)用

——預(yù)測(cè)沖擊地壓災(zāi)害發(fā)生前，電磁輻射及其變化率有顯著的增加。當(dāng)電磁輻射信號(hào)較強(qiáng)，或電磁輻射信號(hào)呈現(xiàn)明顯的增強(qiáng)趨勢(shì)或劇烈變化時(shí)，有發(fā)生沖擊地壓的危險(xiǎn)。通過(guò)電磁輻射可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煤巖破壞過(guò)程，預(yù)測(cè)煤巖動(dòng)力災(zāi)害。華豐礦1409采面電磁輻射時(shí)間序列關(guān)聯(lián)維趨勢(shì)圖華豐礦1409采面上平巷電磁輻射趨勢(shì)圖四、電磁輻射技術(shù)的應(yīng)用

——預(yù)測(cè)沖擊地壓四、電磁輻射技術(shù)的應(yīng)用

——預(yù)測(cè)沖擊地壓五龍礦電磁輻射實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)四、電磁輻射技術(shù)的應(yīng)用

——預(yù)測(cè)沖擊地壓鶴崗南山礦“12.12沖擊”前后237工作面電磁輻射的變化情況四、電磁輻射技術(shù)的應(yīng)用

——頂板穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)2004年4月，木城澗礦開(kāi)始采用電磁輻射技術(shù)監(jiān)測(cè)沖擊地壓及頂板穩(wěn)定性。頂板活動(dòng)過(guò)程伴隨有電磁輻射信號(hào)產(chǎn)生，頂板冒落前電磁輻射有異常反映。

5.26冒落120m25.27冒落1000m2木城澗煤礦3段采掘平面圖四、電磁輻射技術(shù)的應(yīng)用

——頂板穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)頂板穩(wěn)定狀態(tài)和異常狀態(tài)電磁輻射信號(hào)脈沖數(shù)的變化四、電磁輻射技術(shù)的應(yīng)用

——礦壓觀測(cè)2月27日~3月2日電磁輻射記錄與綜采支架壓力監(jiān)測(cè)對(duì)比記錄電磁輻射與礦壓觀測(cè)對(duì)比：1409工作面3月8日到3月31日電磁輻射記錄與綜采支架壓力監(jiān)測(cè)記錄周期來(lái)壓周期來(lái)壓周期來(lái)壓周期來(lái)壓周期來(lái)壓四、電磁輻射技術(shù)的應(yīng)用

——礦壓觀測(cè)電磁輻射與礦壓觀測(cè)對(duì)比：電磁輻射對(duì)周期來(lái)壓也有明顯的反映，用電磁輻射法監(jiān)測(cè)頂板壓力情況及工作面周期來(lái)壓情況是完全可行的。05年6月15日頂板來(lái)壓前工作面支護(hù)阻力逐漸上升，6月15日支護(hù)阻力達(dá)到峰值，來(lái)壓之后支護(hù)阻力值明顯降低。（測(cè)點(diǎn)20）反映了工作面來(lái)壓期間電磁輻射信號(hào)的變化規(guī)律，6月13日-14日電磁輻射強(qiáng)度逐漸上升是6月15日頂板來(lái)壓的前兆，到6月15日電磁輻射強(qiáng)度達(dá)到峰值，來(lái)壓后(6月16日)出現(xiàn)了電磁輻射信號(hào)的顯著降低。電磁輻射的變化可反映頂板來(lái)壓的情況。高柱面(6.10-6.19)測(cè)點(diǎn)