顶板灾害预警与防治技术概览.ppt

四、顶板灾害防治主要途径 （3）对顶板灾害危险区域实时监测与预警 采用必威体育精装版开发的KJ21顶板灾害监测预警系统对危险区域进行在线实时监测。 建立“顶板灾害监测预警平台”，建立统一数据中心和展示平台，消除信息壁垒和信息孤岛，实现顶板灾害监测信息的互联、互享、互动。 四、顶板灾害防治主要途径 （4）及时对顶板灾害进行解危 检修支架供液系统、提高初撑力、提高支护效率；加强推进速度、降低矿压显现强度；及时、擦顶移架，改善回采工艺等； 坚硬顶板处理、破碎顶板加固、个体防护（如冲击地压、大倾角-急倾斜工作面防飞石伤人）、卸压解危（大面积顶板来压、冲击地压）、加强巷道支护。 坚硬顶板弱化处理 支架工作阻力曲线 心电图曲线 工作面推进速度 初撑力合格率 来压步距及强度 立柱窜液或损坏 安全阀开启率 支架支撑效率 。。。。。。 加强监测预警是顶板灾害防治的重中之重。 五 顶板灾害监测预警装备与技术 普通矿压监测系统 微震监测系统 地音监测系统 KJ21顶板与冲击地压监测系统及预警平台 国内普通矿压监测系统存在的问题 矿井顶板灾害的发生具有瞬间性，目前国内矿压监测系统循检时间一般为5～30min，无法全部捕捉到准确的灾害先兆信息，不是严格意义上的顶板灾害监测系统。 采矿所开发了以KJ21顶板与冲击地压监测系统为核心的“顶板灾害监测预警系统及预警平台” 。 2012年采矿所主持完成的“矿井顶板灾害监测系统研究与应用”项目获中国煤炭工业科技进步二等奖； 2013年3月，我所完成的“基于无线传感网络的高可靠性顶板灾害监测系统”被专家鉴定为“国际领先水平”。 KJ21顶板与冲击地压监测系统简介 工作面支架阻力监测 支架状态监测 巷道离层监测 煤岩应力监测 巷道锚杆锚索受力监测 巷道变形监测 视频监测 光纤环网 无线通讯系统 KJ21系统硬件架构 特色一：首创智能型压力数据采集模式，最短采集间隔达秒级。 初撑力点 移架时长 58s 记录点 两种采样模式实施效果对比曲线 定时采集曲线 智能采集曲线 2012年3月20日监测数据 特色二：提出回采面顶板灾害预警指标及智能分析算法 初撑力合格率，来压步距，安全阀开启率、不保压率。 危险区域监测断面 围岩稳定性评价结果 离层 特色三：提出巷道顶板灾害预警指标 围岩变形量及变形速度，离层量及离层速度，锚杆及锚索受力增长速度。 特色四：建立了顶板灾害监测预警平台 以“智能化采集模式”及“矿压数据智能分析模型”为基础，将矿压理论与实践研究成果与信息技术相结合，提出顶板灾害监测预警指标、预警阀值及预警准则，实现顶板灾害的智能化监测和预警。 该项创新技术2012年被国家局确定为“四个一批”推广项目（安监总科技［2012］119号文件。已在鄂尔多斯矿区、皖北煤电集团、中煤集团等矿区成功应用。 矿监测主机 集团服务器 平 台 物 理 架 构 井下系统 展示平台 平台逻辑结构 六、监测预警系统应用实例 酸刺沟矿千万吨综放工作面频繁压架 酸刺沟：6上105-2综放工作面开采初期，发生过多次大面积压架事故，工作面无法正常生产。采用该系统加强观测和预警后，工作面实现了正常生产。 酸刺沟煤矿：支架支护强度低，安全阀长期开启 华能扎赉诺尔矿综放工作面无法达产 铁北矿：在铁北矿在没有采用该系统时，右三片工作面最高月产量只有21万t，工作面时常发生压架顶板事故，在采用该系统后，实现了工作面顶板灾害的及时预警，有效的保证了工作面的正常生产，工作面平均月产达31.2万t。 铁北矿：支架初撑力低，液压系统不保压 六、应用情况 KJ21顶板灾害监测系统已累计已销售近150套，市场范围覆盖了神华集团、晋城煤业集团、山西焦煤集团、同煤集团、中煤能源集团、开滦集团、伊泰集团等国内大型煤炭集团下属煤矿和地方煤矿。 已在皖北煤电及准旗煤炭局成功建立顶板灾害监控平台，与鄂尔多斯市伊旗煤炭局、伊泰集团达成顶板灾害监控平台的建设计划。 七 一点认识 虽然顶板灾害以其点多面广、防治难度大等特点，成为我国煤矿五大灾害之首。实践证明，只要遵循“了解对象、优化设计、监测预警、及时治理”的总体思路，科学研究、周密部署、加强管理，顶板灾害可防、可控。 * 神东矿区煤层埋藏较浅、基岩层薄、地表覆盖松散层厚，开采后上覆岩层中不能形成有效的承载结构，导致地表厚覆盖层与顶板岩层同步台阶下沉，易对工作面支架形成冲击，造成支架的损坏，并形成安全事故。根据2009年神东和鄂尔多斯矿区几次典型的支架压垮事件（如图1、图2）分析，均是发生在综采工作面推进度较慢或无推进度期间，这些现象表明工作面推进度对矿压显现有重要影响，因此合理的推进度可以减小工作面矿压显现程度，减小矿压对支架的影响，保证回采期间的安全。本文采用数值模拟、