試論煤礦沖擊礦壓(地壓)傳感監測網絡

袁野 孔宣 王建邦

【摘要】近幾年，我國煤礦開采工作中常常會出現煤礦動壓問題，彈性能量突然釋放就會導致井巷爆炸性事故，需要相關部門結合實際問題進行綜合性處理，因此，煤礦開采過程中會產生沖擊礦壓，技術人員要及時監測預報，一定程度上避免安全事故問題。本文對監測設計項目創新機制進行了簡要分析，并集中闡釋了煤礦沖擊礦壓（地壓）傳感監測網絡，旨在為研究人員提供更加有價值的參考建議。

【關鍵詞】煤礦；沖擊礦壓；沖擊地壓；傳感監測網絡

一、監測設計項目的創新

在建設煤礦沖擊礦壓（地壓）傳感監測網絡前，要對沖擊礦壓進行監測預報，除了要借助傳感器對煤壁電磁輻射變化進行分析外，也要對超聲探測裝置、重力儀器、紅外遙感監測裝置等進行統籌應用，有效對變化數值進行分析，建立客觀的檢測網絡。

在技術應用和操作過程中，主要是利用采礦聲波法，對地質問題和技術問題進行全面分析。之所以應用采礦聲波法，主要是由于聲波研究具有明顯的非破壞性，獲取信息的成本較低，且技術含量較高，尤其是在巖體原有應力或者是開采導致的應力出現差異變動時，要對聲波參數信息量進行有效的觀測和分析。目前，應用較為廣泛的技術主要包括聲波剖面測量法、巷道聲波透視測量法、鉆孔聲波剖面測量法、鉆孔聲波透視測量法等。

聲發射探頭布置在上平巷煤壁結構中和下平巷頂板結構中，探頭設置在1.5米以上的鉆孔結構中，避開巷道周圍出現的破碎帶。在回采工作面展開監測的同時，要保證近探頭距離工作面的40米位置，遠探頭距離工作面110米的位置。需要注意的是，要對探頭進行去噪處理，探頭布置在距離工作面的20米位置，而當掘進巷道監測體系建立后，探頭的位置距離掘進面約30米到100米之間，避開斷層結構和老巷道等阻尼數據較大的位置。

采礦點法的應用范圍也較大，能結合巖石的特征變化處理頂板以及地質技術問題，井下地點法需要借助技術結構進行綜合處理。不僅僅要認知底板巖層地質條件，也要合理化評價自然災害，著重評價支架和圍巖的相互作用效果。并且，要集中監測開拓巷道和回采巷道的應力應變狀態，將傳感器安裝在鉆孔的平底位置，針對地點變化，有效預測沖擊礦壓的發生地點和發生幾率，著重對巷道附近低電阻異常情況以及巷道邊裂隙水增加情況進行整合。

除此之外，還能借助熱紅外遙感技術對地質調查條件進行分析，主要低研究地質構造和礦產資源的分布情況，能對應力場以及礦井進行溫度分析。尤其是對煤與瓦斯突出實際情況展開處理，能對溫度升高和降低有較為敏感的反映，借助煤柱承載屈服效果的動力過程對頂板運動進行判定。

二、煤礦沖擊礦壓（地壓）傳感監測網絡

在設定煤礦沖擊礦壓（地壓）傳感監測網絡的過程中，要結合監測探測預報技術，主要是借助傳感器，其技術結構較為單一，通過傳感器監測煤壁的電磁輻射變化情況，測量數據和現實情況會存在一定的偏差，數據分析過程也會存在問題。因此，相較于單一化的監測方式，煤礦沖擊礦壓（地壓）傳感監測網絡更具優勢，由不同的傳感器共同協作，提高了數據的全面性和完整性，也能借助數據對比分析得出更加完整且準確的結論，有效避免了數據結論錯誤的問題，從客觀現實出發，建構更加系統化的煤礦礦井巷道內壁應力體系。

傳感器在實際應用過程中，能將數據借助網絡直接傳輸到數據中心內部，數據中心要結合數據參數展開全面匯總，并且針對數據予以全面分析和綜合性管控，一定程度上有效分析煤巖巷道應力的變化趨勢。正是基于此，傳感器工作具有實時性，要想對煤壁應力變化進行全面監督和控制，就要對數據處理信息預測安全性給予重視，從而有效判定變化趨勢。若是出現預測危機，則系統會實際作出預警警報，確保工作面安全性得以優化。例如，在煤礦沖擊礦壓（地壓）傳感監測網絡拓撲結構中，地電傳感探頭的交換機結構、電磁能量探測傳感探頭的交換機結構、熱紅外傳感探頭的交換機結構、重力傳感探測儀的交換機結構和聲發射監測傳感探頭的交換機結構等是基礎層，將數據傳遞到數據采集交換機后，展開全面分析，利用數據采集服務器和磁盤存儲陣列進行數據備份和分析。

不同傳感器共用協作檢測的優勢較為明顯，但也存在一定的制約因素，系統建立的前期成本投入較大，系統的安裝和處理過程也相對復雜。相關部門為了進一步提高監測效果的準確性和全面性，要對技術結構的運行機制和管控措施展開更加全面的分析和整合。

三、結束語

總而言之，伴隨著傳感器技術和網絡集成技術的不斷發展，煤礦沖擊礦壓（地壓）傳感監測網絡將實現跨越式發展，其網絡結構和運行機制也將成為監測項目發展的必然趨勢，需要相關部門結合實際需求進行統籌整合，落實更加系統化的技術管控機制和控制措施，為煤礦沖擊礦壓（地壓）管理的可持續發展奠定堅實基礎。

參考文獻

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[2] 李嘉鵬.淺談煤礦沖擊礦壓（地壓）傳感監測網絡[C].第六屆全國選礦專業學術年會論文集，2015：528～531.

[3] 李嘉鵬.淺談煤礦沖擊礦壓（地壓）傳感監測網絡[J].礦冶工程，2015，32（z1）：528～531.

作者簡介：袁野（1991.08—），男，漢族，山東煙臺人，學士，助理工程師，研究方向：煤礦沖擊地壓防治；孔宣（1992.05—），男，山東曲阜人，學士，助理工程師；王建邦（1991.03—），男，漢族，山東濟寧人，學士，研究方向：采礦工程。