一种基于微震预测采煤工作面周期来压的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于微震测定采煤工作面周期来压的方法，属于煤矿安全管理技术领域，方法是对工作面内发生的微震事件进行汇总统计，每日记录微震总能量、总频次和单次最大能量，以横坐标为时间，纵主坐标为能量，纵副坐标为频次生成能量和频次趋势图，每日记录工作面支架压力数据，以横坐标为时间，纵坐标为压力，生成支架工作阻力趋势图，对照能量和频次趋势图与支架工作阻力趋势图，判断工作面周期来压。本发明专利技术相对于现有技术的优点在于：进一步提高预报的准确性，确保矿井安全生产。确保矿井安全生产。确保矿井安全生产。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微震预测采煤工作面周期来压的方法


[0001]本专利技术涉及煤矿安全管理
，具体来说是指一种基于微震预测采煤工作面周期来压的方法。

技术介绍

[0002]回采工作面老顶来压预测预报工作一直是我国煤矿矿山压力研究的主要内容之一。采场老顶来压预测预报的研究是根据采场来压前后周围岩层的矿山压力显现规律，确定具体预测预报参数，采用可靠的测量仪器和手段，收集来压信息，达到对采场来压提前预报、及时采取合理的预防措施、避免顶板来压事故以保证工作面生产安全的目的。60年代初，西山矿务局白家庄矿张秉业等首先提出了根据采场构造变化进行采场来压预报的方法。该方法不用仪器仪表，较为原始。80年代初，开滦矿务局唐山矿利用矿压仪表、打信号柱和宏观观察相结合的方法，能对大面积来压作出比较准确的预报。同在80年代，我国采场来压预报研究工作进入了繁荣时期。山东矿业学院提出了观测顺槽中顶板位移变化规律的“动态预报法”。中国矿业大学提出了观测顺槽中围岩压力变化规律的“压力预报法”。两者利用的是同一矿压显现规律，即采场老顶超前断裂在围岩中引起的“反弹”与“压缩”扰动。“动态预报法”和“压力预报法”将我国的采场老顶来压预报研究工作推向了新的水平。
[0003]矿山微震监测技术是用煤岩体受力变形和破坏后本身发射出的弹性波来进行监测工作面岩体稳定性的技术方法。每一个微震信号都包含着煤岩体内部状态变化的丰富信息，对接受到的信号进行处理、分析，可作为煤岩体稳定性的依据，与传统技术相比，微震定位监测具有远距离、动态、三维、实时监测的特点，还可以根据震源情况进一步分析破裂尺度和性质，它为研究覆岩空间破裂形态和采动应力场分布提供了新的手段。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种基于微震测定采煤工作面周期来压的方法，利用微震活动性变化、活动趋势，通过与工作面支架阻力监测数据变化进行对比分析，对工作面周期来压前兆信息进行预测预报，可以提前对工作面顶板采取有效的支护措施，同时采取有效的防冲措施，进一步降低工作面安全生产风险。
[0005]本专利技术提供的技术方案为：一种基于微震预测采煤工作面周期来压的方法：
[0006]S1、对工作面内发生的微震事件进行汇总统计，每日记录微震总能量、总频次和单次最大能量；
[0007]S2、以横坐标为时间，纵主坐标为能量，纵副坐标为频次生成能量和频次趋势图；
[0008]S3、每日记录工作面支架压力数据；
[0009]S4、以横坐标为时间，纵坐标为压力，生成支架工作阻力趋势图；
[0010]S5、对照能量和频次趋势图与支架工作阻力趋势图，找出微震能量集中释放所到达的峰值点；
[0011]S6、微震能量集中释放所到达的峰值点与支架工作阻力所到达的峰值点进行数据
对比，从而判断工作面周期来压前兆信息。
[0012]进一步的，S3、每日记录工作面的多个支架压力数据。
[0013]进一步的，S5、对照能量和频次趋势图与支架工作阻力趋势图，找出微震能量集中释放所到达的峰值点，说明受基本顶断裂影响微震事件频次及能量处于弹性能的集中释放状态，工作面开始出现周期来压显现。
[0014]进一步的，S6、微震能量集中释放所到达的峰值点与支架工作阻力所到达的峰值点进行数据对比，从而判断工作面周期来压前兆信息；
[0015]S61、微震能量集中释放所到达的峰值点与支架工作阻力所到达的峰值点时间对应，则判定为工作面周期来压；
[0016]S62、微震能量集中释放所到达的峰值点与支架工作阻力所到达的峰值点时间不对应，则判定不是工作面周期来压。
[0017]本专利技术与现有技术相比的优点在于：根据微震活动(频次及能量)的发展可以对岩体破坏失稳提供前兆信息，对工作面老顶破断情况及时进行准确的预测，结合矿压监测，判断工作面周期来压前兆信息，进一步提高预报的准确性，确保矿井安全生产。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例的能量和频次趋势示意图；
[0019]图2为本专利技术实施例的70#监测分站支架工作阻力趋势示意图；
[0020]图3为本专利技术实施例的90#监测分站支架工作阻力趋势示意图；
[0021]图4为本专利技术实施例的130#监测分站支架工作阻力趋势示意图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明。
[0023]以某矿回采工作面为实例，该工作面走向长度1273m，工作面倾向长度225m，工作面支架数量150架，工作面安装了23台矿压监测设备，对综放支架初撑力、工作阻力进行连续监测。每个监测分机上的三个压力监测通道为两个，分别安装在支架左、右立柱，以监测它们的压力变化情况。监测主要采取微震监测、应力监测及钻屑法监测；防冲措施：大直径卸压钻孔、顶板深孔爆破。
[0024]结合图1所示，2020年7月开始使用微震监测预测工作面周期来压方法，首先对工作面内发生的微震事件进行统计汇总，每日记录微震总能量、总频次和单次最大能量，利用WPS表格图表功能生成能量、频次趋势图。
[0025]结合图2
‑
图4所示，对工作面内的每个支架压力数据进行统计汇总；利用WPS表格图表功能生成工作面支架工作阻力趋势图。
[0026]从图1微震能量和频次趋势图上可以看出，工作面微震能量自7月3日达到峰值点，微震活动持续下降至7月6日，此时对比附图2、图3、图4工作面70#、90#、130#支架阻力压力7月3日处于相对稳定状态，7月6日到达峰值点，说明工作面基本顶开始出现断裂垮落，工作面进入周期来压，预测成功。
[0027]在判断周期来压要综合微震，支架阻力和现场观测等多种方式，一般微震事件在周期来压前期会有一波集中释放，矿压会达到近期的峰值点，根据微震和矿压的趋势判断
可以有效的对工作面周期来压进行预测预报。
[0028]尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本专利技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由权利要求及其等同物限定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微震预测采煤工作面周期来压的方法，其特征在于：S1、对工作面内发生的微震事件进行汇总统计，每日记录微震总能量、总频次和单次最大能量；S2、以横坐标为时间，纵主坐标为能量，纵副坐标为频次生成能量和频次趋势图；S3、每日记录工作面支架压力数据；S4、以横坐标为时间，纵坐标为压力，生成支架工作阻力趋势图；S5、对照能量和频次趋势图与支架工作阻力趋势图，找出微震能量集中释放所到达的峰值点；S6、微震能量集中释放所到达的峰值点与支架工作阻力所到达的峰值点进行数据对比，从而判断工作面周期来压前兆信息。2.根据权利要求1所述的基于微震预测采煤工作面周期来压的方法，其特征在于：S3、每日记录工作面的多个支架压力数据。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁传宏，邹朝阳，王秀峰，唐坤，史智慧，周细勇，
申请(专利权)人：上海大屯能源股份有限公司江苏分公司，
类型：发明
国别省市：