煤岩动力灾害预测的微电流技术及其应用研究

作     者：李德行 王恩元 岳建华 张昕 王冬明 鞠云强 LI Dexing;WANG Enyuan;YUE Jianhua;ZHANG Xin;WANG Dongming;JU Yunqiang

作者机构：中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学地球与资源科学学院江苏徐州221116 深圳市城市公共安全技术研究院有限公司地质与建设安全研究所广东深圳518000 山东港口集团日照港山东日照276826 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2022年第41卷第4期

页      面：764-774页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0708[理学-地球物理学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 080104[工学-工程力学] 0837[工学-安全科学与工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51934007) 山东省重大科技创新工程项目(2019JZZY020505) 

主　　题：岩石力学 微电流 失稳破坏 矿震 前兆信息 煤岩动力灾害 监测预警 

摘      要：为探索基于微电流技术的煤岩动力灾害预测新方法,利用自主研制的矿用微电流监测仪,在冲击地压煤矿回采工作面开展现场测试,研究得到巷道煤体微电流空间分布规律及回采过程工作面前方煤体微电流时域响应规律,结合现场微震事件确定基于微电流响应的煤体失稳破坏前兆特征,验证微电流法在煤岩体应力观测和动力灾害监测预警中的可行性。结果表明:巷道围岩能够激发出强度为数十微安的微电流,其大小分布与应力分布具有一致性,从巷帮向煤体深处表现出先增加后减小然后趋于稳定的变化规律;微电流对工作面推进过程响应较好,整体呈现阶梯型增加的趋势,在煤层回采期间,微电流呈逐渐增加的趋势,在停采期间,微电流呈现较为稳定的波动状态;微电流能够对矿震事件提前响应,其加速增加可作为矿震/煤体破坏的前兆特征;微电流法具有抗干扰能力强、响应灵敏、灾害预警超前性好等优点,在煤矿等地下工程应用前景广阔,但该技术尚处于试验阶段,仍需通过现场试验进一步验证和完善,以期最终为冲击地压等煤岩动力灾害的精准预测提供技术支持。