沖擊地壓防治4

1、沖擊地壓預測預報技術沖擊地壓預測預報技術 天地科技股份有限公司開采設計事業(yè)部 （煤炭科學研究總院開采設計研究分院）國家沖擊地壓情報中心站TelEmail：，網址：http:/匯匯 報報 人：夏永學人：夏永學 副研究員副研究員“煤礦沖擊地壓科技萬里行煤礦沖擊地壓科技萬里行”系列活動系列活動 走進淄礦集團走進淄礦集團提提 綱綱一、概述一、概述二、沖擊地壓的可預測性二、沖擊地壓的可預測性三、開采前沖擊危險性評價技術三、開采前沖擊危險性評價技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術五、沖擊地壓預測預報方法與理論五、沖擊地壓預測預報方法與理論六、沖擊地壓

2、遠程監(jiān)控技術六、沖擊地壓遠程監(jiān)控技術. 一、概述一、概述& 國外沖擊地壓災害現(xiàn)狀國外沖擊地壓災害現(xiàn)狀 煤礦煤礦 非煤礦山非煤礦山國外大多數(shù)國家對沖擊地壓礦井采取關閉措施國外大多數(shù)國家對沖擊地壓礦井采取關閉措施. 一、概述一、概述沖擊地壓礦井數(shù)量：沖擊地壓礦井數(shù)量：142座座沖擊地壓礦井數(shù)量與采深成沖擊地壓礦井數(shù)量與采深成正比增加正比增加采深以每年采深以每年8-12m速度增加速度增加近近5年來沖擊事故超過年來沖擊事故超過200起起& 國內沖擊地壓災害現(xiàn)狀國內沖擊地壓災害現(xiàn)狀中國煤炭資源按深度分布的儲量. 一、概述一、概述&沖擊地壓的危害之一：巨大的破壞力沖擊地壓的危害之一

3、：巨大的破壞力. 一、概述一、概述& 沖擊地壓的之二危害：巨大的人員傷亡沖擊地壓的之二危害：巨大的人員傷亡最 嚴 重 的 沖 擊 地 壓 事 故 ：最 嚴 重 的 沖 擊 地 壓 事 故 ： 1 9 6 01 9 6 0 年年 1 1 月月 2 02 0 日 ， 南 非日 ， 南 非CoalbrockNorthCoalbrockNorth煤礦煤礦, , 432432人死亡人死亡；20032003年年5 5月月1313日，蘆嶺煤礦，沖擊地壓誘發(fā)瓦斯爆炸，日，蘆嶺煤礦，沖擊地壓誘發(fā)瓦斯爆炸，8484人死亡；人死亡；20042004年年6 6月月6 6日，北京木城澗煤礦沖擊地壓，日，北京木城

4、澗煤礦沖擊地壓，1212人死亡人死亡；20042004年年9 9月月1212日，鶴崗峻德煤礦沖擊地壓，日，鶴崗峻德煤礦沖擊地壓，8 8人死亡人死亡；20052005年年2 2月月1414日，遼寧阜新孫家灣煤礦，沖擊地壓誘發(fā)的日，遼寧阜新孫家灣煤礦，沖擊地壓誘發(fā)的瓦斯突出，瓦斯突出，214214人死亡，人死亡，3030人受傷人受傷；20082008年年6 6月月5 5日，義煤集團千秋煤礦沖擊地壓，日，義煤集團千秋煤礦沖擊地壓，1313人死亡、人死亡、1111人受傷人受傷；20112011年年1111月月3 3日，義煤集團千秋煤礦沖擊地壓，日，義煤集團千秋煤礦沖擊地壓， 1010人死亡人死亡，64

5、64人受傷人受傷；20122012年年1111月月1717日，山東朝陽煤礦沖擊地壓，日，山東朝陽煤礦沖擊地壓，6 6人死亡人死亡；20132013年年1 1月月1212日，阜新礦業(yè)集團五龍煤礦沖擊地壓，日，阜新礦業(yè)集團五龍煤礦沖擊地壓，8 8人死人死亡亡；20132013年年3 3月月1515日，鶴崗峻德煤礦沖擊地壓，日，鶴崗峻德煤礦沖擊地壓，5 5人死亡人死亡；。德國的一次德國的一次 M ML L4.2 4.2 礦震震害礦震震害& 沖擊地壓的危害之三：對地表的影響沖擊地壓的危害之三：對地表的影響1994年5月19日，北京礦務局門頭溝煤礦發(fā)生的ML4.2礦震，致使53185318間民間

6、民房房受損，直接經濟損失受損，直接經濟損失300300余萬元余萬元。北票臺吉煤礦1977年4月28日發(fā)生的ML=4.3礦震，是迄今為止我國記錄到的最大一次礦震，極震區(qū)2km2，烈度度，有有504504戶戶11641164間民間民房房受到不同程度破壞，地面受到不同程度破壞，地面上有上有1212人人受傷，臺吉礦部分受傷，臺吉礦部分工業(yè)建筑遭受不同程度破壞。工業(yè)建筑遭受不同程度破壞。. 一、概述一、概述預測預報無法指導工程實踐，單純依靠增加工程投資提高巷預測預報無法指導工程實踐，單純依靠增加工程投資提高巷道抗沖能力的防沖減災思路并不現(xiàn)實；道抗沖能力的防沖減災思路并不現(xiàn)實；只有準確作出預測預報，才能使

7、防治工作具有針對性，不但只有準確作出預測預報，才能使防治工作具有針對性，不但減小防沖成本，也提高了防治效果，可以大大減少人員傷亡和減小防沖成本，也提高了防治效果，可以大大減少人員傷亡和財產損失。財產損失。沖擊沖擊地壓地壓預測水平反映出一個國家的沖擊地壓研究工作水平預測水平反映出一個國家的沖擊地壓研究工作水平 。巨大的破壞性給預測預報提出了更高的要求巨大的破壞性給預測預報提出了更高的要求礦 工 鋼 串 梁 五 根架棚中線 18 1800錨 桿 18 1800錨 桿 17.8 8000錨 索 22 2250錨 桿巷道支護成本巨大，千秋礦采用錨桿巷道支護成本巨大，千秋礦采用錨桿+ +錨索錨索+ +錨

8、網鋼帶錨網鋼帶+36U+36U型鋼拱型可縮性支架型鋼拱型可縮性支架+ +大立柱大立柱+ +防沖支架等復合支護體防沖支架等復合支護體系，支護成本在系，支護成本在3.53.5萬元萬元/m/m以上；以上；. 一、概述一、概述提提 綱綱一、概述一、概述二、沖擊地壓的可預測性二、沖擊地壓的可預測性三、開采前沖擊危險性評價技術三、開采前沖擊危險性評價技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術五、沖擊地壓預測預報方法與理論五、沖擊地壓預測預報方法與理論六、沖擊地壓遠程監(jiān)控技術六、沖擊地壓遠程監(jiān)控技術& 1 1、復雜性、復雜性所有煤種均發(fā)生過沖擊地壓；所有煤種均發(fā)生過沖擊地壓；采

9、深：從深到淺，采深：從深到淺，最淺最淺200m1400m1400m；地質條件：地質條件：從簡單到復雜；從簡單到復雜；煤層厚度：煤層厚度：薄、中厚、厚、特厚；薄、中厚、厚、特厚；傾角：傾角：近水平、緩水平、大傾角、急傾斜；近水平、緩水平、大傾角、急傾斜；頂板：頂板：砂巖、灰?guī)r、礫巖、頁巖等；砂巖、灰?guī)r、礫巖、頁巖等；采煤方法：采煤方法：水采、炮采、普采、綜采；水采、炮采、普采、綜采；采空區(qū)處理：采空區(qū)處理：長壁、短壁、房（柱）式。長壁、短壁、房（柱）式。. 二、沖擊地壓的可預測性二、沖擊地壓的可預測性沖擊地壓預測預報是一探索性很強的世界性科學難題沖擊地壓預測預報是一探索性很強的世界性科學難題原因

10、和機理很難弄清，異常復雜原因和機理很難弄清，異常復雜& 2 2、突發(fā)性、突發(fā)性過程及其短暫（持續(xù)幾秒到十幾秒）；過程及其短暫（持續(xù)幾秒到十幾秒）；沒有明顯的宏觀前兆而突然發(fā)生，前兆信息難以捕捉，因而難以事沒有明顯的宏觀前兆而突然發(fā)生，前兆信息難以捕捉，因而難以事先準確確定發(fā)生時間、地點和強度。先準確確定發(fā)生時間、地點和強度。& 3 3、影響因素與誘發(fā)因素的多樣性、影響因素與誘發(fā)因素的多樣性影響因素影響因素地質因素：開采深度、煤巖層性質（沖擊傾向性、堅硬頂?shù)装?、厚度變化、地質因素：開采深度、煤巖層性質（沖擊傾向性、堅硬頂?shù)装?、厚度變化、含水量含水量）、地質構造等；）、地質構造等；

11、開采因素：采煤方法、巷道布置、頂板管理方式、開采順序、煤柱寬度、開采因素：采煤方法、巷道布置、頂板管理方式、開采順序、煤柱寬度、開采速度、解危方式等；開采速度、解危方式等；管理因素：重視程度、勞動組織、規(guī)章制度等。管理因素：重視程度、勞動組織、規(guī)章制度等。誘發(fā)因素誘發(fā)因素煤柱失穩(wěn)、頂板垮落、覆巖運動、斷層活化、采掘擾動、巷道替棚、擴幫、煤柱失穩(wěn)、頂板垮落、覆巖運動、斷層活化、采掘擾動、巷道替棚、擴幫、回柱（移架）、爆破作業(yè)、天然地震等。回柱（移架）、爆破作業(yè)、天然地震等。. 二、沖擊地壓的可預測性二、沖擊地壓的可預測性& 4 4、力源、震源、顯現(xiàn)位置的不一致性、力源、震源、顯現(xiàn)位置的不

12、一致性力源：力源：大面積懸頂、煤柱應力、構造應力大面積懸頂、煤柱應力、構造應力震源：震源：高位覆巖、堅硬頂板、堅硬底板、煤柱、高位覆巖、堅硬頂板、堅硬底板、煤柱、斷層斷層顯現(xiàn)位置：顯現(xiàn)位置：巷道、工作面巷道、工作面不一致性掩蓋了沖擊不一致性掩蓋了沖擊地壓發(fā)生的本質。地壓發(fā)生的本質。& 5 5、人為制約因素、人為制約因素p理論研究基礎薄弱理論研究基礎薄弱p專業(yè)人員短缺專業(yè)人員短缺p資金困乏資金困乏. 二、沖擊地壓的可預測性二、沖擊地壓的可預測性&沖擊地壓與天然地震具有可比性沖擊地壓與天然地震具有可比性礦山地震與天然地震之間礦山地震與天然地震之間不存在系統(tǒng)性的差異不存在系統(tǒng)性的差異

13、，大多數(shù)天然地震，大多數(shù)天然地震機理也均可用于礦山地震；機理也均可用于礦山地震；礦震（沖擊地壓）礦震（沖擊地壓）研究的手段和方法研究的手段和方法大都源于天然地震。大都源于天然地震。地震的可預測性（陳運泰、吳忠良、地震的可預測性（陳運泰、吳忠良、sykessykes、mogikmogik等）：等）：地震具有地震具有可預測性可預測性；目前地震總體目前地震總體預測水平較低預測水平較低，特別是短期、臨震預測與社會需求有較，特別是短期、臨震預測與社會需求有較大差距；大差距；對地震預測預報持對地震預測預報持謹慎樂觀態(tài)度謹慎樂觀態(tài)度。& 地震的可預測性地震的可預測性. 二、沖擊地壓的可預測性二、沖擊

14、地壓的可預測性頻發(fā)性頻發(fā)性巖體破壞的可觀測性巖體破壞的可觀測性可入性可入性沖擊地壓預測預報的研究基礎遠優(yōu)于天然地震沖擊地壓預測預報的研究基礎遠優(yōu)于天然地震沖擊地壓沖擊地壓Text in hereText in here不可控性不可控性非頻發(fā)性非頻發(fā)性不可入性不可入性半可控性半可控性開采活動的可預知性開采活動的可預知性沖擊地壓具有可預測性，預測預報的前景是樂觀的沖擊地壓具有可預測性，預測預報的前景是樂觀的結論：結論：VS天然地震天然地震科拉超深鉆：科拉超深鉆：12263m12263m（1970-19941970-1994）. 二、沖擊地壓的可預測性二、沖擊地壓的可預測性&沖擊地壓的可預測

15、性沖擊地壓的可預測性沖擊地壓沖擊地壓提提 綱綱一、概述一、概述二、沖擊地壓的可預測性二、沖擊地壓的可預測性三、開采前沖擊危險性評價技術三、開采前沖擊危險性評價技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術五、沖擊地壓預測預報方法與理論五、沖擊地壓預測預報方法與理論六、沖擊地壓遠程監(jiān)控技術六、沖擊地壓遠程監(jiān)控技術沖擊傾向性：沖擊傾向性：是識別煤巖體發(fā)是識別煤巖體發(fā)生沖擊破壞的能力、鑒定其是生沖擊破壞的能力、鑒定其是否具有發(fā)生沖擊地壓危險性的否具有發(fā)生沖擊地壓危險性的固有力學性質（固有力學性質（GB/T 25217.1-2010、GB/T 25217.2-2010）。）。. 三、

16、開采前沖擊危險性評價技術三、開采前沖擊危險性評價技術E(kN)P(ms)TDCcPDT0CSPSEP(kN)P(mm)0 Asx AFEDC應力應 變Q沖擊能量指數(shù)沖擊能量指數(shù) KE = Es / Ex彈性能量指數(shù)彈性能量指數(shù) WET = Esp / Est動態(tài)破壞時間動態(tài)破壞時間 Dt& 沖擊傾向性實驗室測定沖擊傾向性實驗室測定& 沖擊危險性評價沖擊危險性評價沖擊危險性：沖擊危險性：是指井下工作區(qū)域在具體生產、地質條件下有發(fā)生沖是指井下工作區(qū)域在具體生產、地質條件下有發(fā)生沖擊地壓的可能性。它根據(jù)煤層、巖層條件及生產、地質條件綜合評擊地壓的可能性。它根據(jù)煤層、巖層條件及生產、地

17、質條件綜合評估得到。估得到。沖擊危險性評價方法：沖擊危險性評價方法：經驗類比法經驗類比法數(shù)值模擬法數(shù)值模擬法綜合指數(shù)法綜合指數(shù)法地質動力區(qū)劃法地質動力區(qū)劃法數(shù)量化理論數(shù)量化理論動態(tài)權重法動態(tài)權重法. 三、開采前沖擊危險性評價技術三、開采前沖擊危險性評價技術& 沖擊危險區(qū)域劃分沖擊危險區(qū)域劃分危險區(qū)域劃分結果危險區(qū)域劃分結果沖擊危險性高的區(qū)域沖擊危險性高的區(qū)域應力集中區(qū)域應力集中區(qū)域孤島、煤柱、停采線、停采區(qū)孤島、煤柱、停采線、停采區(qū)非穩(wěn)定區(qū)域非穩(wěn)定區(qū)域-上層煤或解放層的停采線或邊角上層煤或解放層的停采線或邊角工作面初次來壓和見方區(qū)域工作面初次來壓和見方區(qū)域兩層煤巷道間的煤柱及巷道交叉兩

18、層煤巷道間的煤柱及巷道交叉斷層帶附近斷層帶附近褶皺背、向斜核部褶皺背、向斜核部接近采空區(qū)、煤柱、斷層接近采空區(qū)、煤柱、斷層目的：目的：監(jiān)測、防治更有針對性；監(jiān)測、防治更有針對性；降低防治成本，提高防治效果降低防治成本，提高防治效果. 三、開采前沖擊危險性評價技術三、開采前沖擊危險性評價技術提提 綱綱一、概述一、概述二、沖擊地壓的可預測性二、沖擊地壓的可預測性三、開采前沖擊危險性評價技術三、開采前沖擊危險性評價技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術五、沖擊地壓預測預報方法與理論五、沖擊地壓預測預報方法與理論六、沖擊地壓遠程監(jiān)控技術六、沖擊地壓遠程監(jiān)控技術礦井、采區(qū)礦井、

19、采區(qū)工作面、巷道、工作面、巷道、特定危險區(qū)特定危險區(qū)采動應力監(jiān)測系統(tǒng)采動應力監(jiān)測系統(tǒng)礦震監(jiān)測系統(tǒng)礦震監(jiān)測系統(tǒng)微震監(jiān)測系統(tǒng)微震監(jiān)測系統(tǒng)電磁輻射監(jiān)測系統(tǒng)電磁輻射監(jiān)測系統(tǒng)地音監(jiān)測系統(tǒng)地音監(jiān)測系統(tǒng)沖擊地沖擊地壓監(jiān)測壓監(jiān)測技術技術區(qū)域大范圍區(qū)域大范圍局部小范圍局部小范圍點范圍點范圍支架受力監(jiān)測系統(tǒng)支架受力監(jiān)測系統(tǒng)彈性波彈性波CTCT探測系統(tǒng)探測系統(tǒng)鉆屑法鉆屑法& 沖擊地壓監(jiān)測手段沖擊地壓監(jiān)測手段空間分類空間分類. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術綜合分級預測綜合分級預測長期預測長期預測中期預測中期預測短期預測短期預測用于采礦方法與開采順序的用于采礦方法與開采順序的修改

20、等長期性危險性沖擊地修改等長期性危險性沖擊地壓防治措施的設計壓防治措施的設計數(shù)值模擬數(shù)值模擬經驗類比經驗類比微震監(jiān)測微震監(jiān)測圈定礦區(qū)內具有潛在危險圈定礦區(qū)內具有潛在危險性的區(qū)域及評估其危險性性的區(qū)域及評估其危險性程度和變化趨勢程度和變化趨勢微震監(jiān)測微震監(jiān)測地音監(jiān)測地音監(jiān)測應力監(jiān)測應力監(jiān)測沖擊地壓發(fā)生的時間預測，沖擊地壓發(fā)生的時間預測，用于礦山安全預警，指導礦用于礦山安全預警，指導礦山相關部門采取解危措施以山相關部門采取解危措施以及撤離人員和設備及撤離人員和設備地音監(jiān)測地音監(jiān)測應力監(jiān)測應力監(jiān)測鉆屑法監(jiān)測鉆屑法監(jiān)測容易預測容易預測較難預測較難預測極難預測極難預測. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四

21、、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術& 沖擊地壓監(jiān)測手段沖擊地壓監(jiān)測手段& 聲波探測聲波探測聲波探測原理巷道超前探測地震波CT探測. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術& 巷道超前探測巷道超前探測- -聲波探測技術之一聲波探測技術之一巷道超前探測原理專用于專用于掘進巷道掘進巷道前方三維空間的工程前方三維空間的工程地質、落差大于地質、落差大于2m2m的斷層、軟弱破碎的斷層、軟弱破碎帶、陷落柱等不良地質體的預測預報，帶、陷落柱等不良地質體的預測預報，有效探測距離大于有效探測距離大于200m200m。. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)

22、測技術巷道超前探測示意圖優(yōu)點：探測范圍遠，成本低優(yōu)點：探測范圍遠，成本低缺點：非連續(xù)性探測，可靠性還有待缺點：非連續(xù)性探測，可靠性還有待提高提高& 巷道超前探測巷道超前探測- -聲波探測技術之一聲波探測技術之一超前探測系統(tǒng)設計方案超前探測系統(tǒng)設計方案偏移成像結果偏移成像結果異常提取界面異常提取界面. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術& 彈性波彈性波CTCT探測探測- -聲波探測技術之二聲波探測技術之二優(yōu)點：一次探測范圍大，成本低，結果可靠優(yōu)點：一次探測范圍大，成本低，結果可靠缺點：非連續(xù)性探測缺點：非連續(xù)性探測. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開

23、采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術 PASAT-M PASAT-M型便攜式微震探測系統(tǒng)型便攜式微震探測系統(tǒng)錨桿作為傳導媒介耦合質量. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術波速梯度與沖擊危險性的相關性波速梯度與沖擊危險性的相關性 高波速梯度區(qū)高波速區(qū)P波速度與震源位置對照圖（天山帕米爾結合帶及其鄰近地區(qū)）圍巖波速結構圍巖波速結構波速大小波速大小異常區(qū)臨異常區(qū)臨巷距距波速梯度波速梯度. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術波速大小波速大小角度表征波速異常系數(shù)AC (Abnomal Cofficient)0ppc0ppVVACVVVp 測區(qū)內某點縱波波速值；Vp

24、0 測區(qū)內縱波波速平均值；Vpc 煤巖體極限縱波波速值。波速梯度波速梯度角度表征波速梯度系數(shù)GC (Gradient Cofficient)PPP22( , )( , )( , )()()Vm nVx yGm nMaxdmxny速度場中的梯度GP為波速變化率最大的方向上的波速變化率。沖擊危險性評價模型沖擊危險性評價模型. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術煤巖層沖擊危險性評價模型煤巖層沖擊危險性評價模型0pppc0cpppVVGCaACbGCabVVG煤巖層沖擊危險性指數(shù)煤巖層沖擊危險區(qū)域等級劃分C值越大，表明該處異常發(fā)生動力破壞的可能性越大。該模型C值最大為1，最小

25、值則取決于實測數(shù)據(jù)。波速異常區(qū)域提取圖波速異常區(qū)域提取圖斷層分布推斷圖斷層分布推斷圖. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術案例分析之一：探測斷層方位案例分析之一：探測斷層方位5.15沖擊事件沖擊事件5月月13日危險評價結果（剛恢復生產）日危險評價結果（剛恢復生產）根據(jù)探測結果進行了危險等級和區(qū)域的確定，根據(jù)評價結果采用有針對性根據(jù)探測結果進行了危險等級和區(qū)域的確定，根據(jù)評價結果采用有針對性的防治方法和對策的防治方法和對策5 5月月1414日和日和5 5月月1515日發(fā)生兩起沖擊地壓，釋放能量日發(fā)生兩起沖擊地壓，釋放能量4.584.58 * *10107 7J J 和和

26、2.22.2* *10108 8J J，但由于提前采取了卸壓和防范措施，未對生產造成影響但由于提前采取了卸壓和防范措施，未對生產造成影響5.14沖擊事件沖擊事件. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術案例分析之二：危險區(qū)域劃分案例分析之二：危險區(qū)域劃分357911131517192123第一組第二組第三組試驗炮藥卷激發(fā)炮410風順1爆破前爆破前爆破后爆破后爆破孔深爆破孔深25m25m：部分高應力轉移至淺部：部分高應力轉移至淺部爆破孔深爆破孔深20m20m：淺部應力得到充分釋放：淺部應力得到充分釋放爆破孔深爆破孔深15m15m：爆破影響巷道支護區(qū)支護效果：爆破影響巷道支護

27、區(qū)支護效果. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術案例分析之三：解危效果檢驗案例分析之三：解危效果檢驗& 微震監(jiān)測微震監(jiān)測- -聲發(fā)射技術聲發(fā)射技術監(jiān)測原理監(jiān)測原理ARAMISARAMIS微震系統(tǒng)微震系統(tǒng)優(yōu)點：優(yōu)點：監(jiān)測范圍大，具有精確的定位功能監(jiān)測范圍大，具有精確的定位功能缺陷：缺陷：投入大，對使用者要求較高投入大，對使用者要求較高. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術pniiiii0ii0VzzyyxxttwtzyxF1202020000)()()(,）（發(fā)生的時間、地點：發(fā)生的時間、地點：發(fā)生的強度：發(fā)生的強度：dSnUdtES(

28、0大于6次方事件大于7次方事件生產期間的沖擊危險性遠大于檢修生產期間的沖擊危險性遠大于檢修期間期間危險區(qū)域的作業(yè)工作（解危、擴修危險區(qū)域的作業(yè)工作（解危、擴修等）應盡量安排在檢修班進行等）應盡量安排在檢修班進行. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術預測危險時期預測危險時期南翼煤層厚度大、斷層落差大南翼煤層厚度大、斷層落差大破壞性沖擊地壓主要發(fā)生在南翼采區(qū)破壞性沖擊地壓主要發(fā)生在南翼采區(qū)上巷沖擊危險性大于下巷上巷沖擊危險性大于下巷沖擊地壓防治既要全面，又要有針對性（沖擊地壓防治既要全面，又要有針對性（以以南翼采區(qū)為主，更加側重上巷南翼采區(qū)為主，更加側重上巷）南翼采區(qū)北翼

29、采區(qū). 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術評價危險區(qū)域評價危險區(qū)域地音活動反映煤巖損傷狀態(tài)，與地音活動反映煤巖損傷狀態(tài)，與受力情況密切相關受力情況密切相關0=E (1/) 優(yōu)點：可實現(xiàn)時間和空間上的連續(xù)監(jiān)測，優(yōu)點：可實現(xiàn)時間和空間上的連續(xù)監(jiān)測，可用于沖擊地壓短期預警。可用于沖擊地壓短期預警。缺點：投入大、對使用者要求高缺點：投入大、對使用者要求高&地音監(jiān)測技術地音監(jiān)測技術. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術應用實例應用實例1 1某三水平北某三水平北1717層三四區(qū)一段層三四區(qū)一段. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地

30、壓監(jiān)測技術預警時間：3-4d預警時間：4-5h預警時間：3-4h預警時間：1-2d某礦某礦1411工作面工作面ARES-5EARES-5E地音預警地音預警效果效果應用實例應用實例2預報沖擊地壓預報沖擊地壓預報礦壓顯現(xiàn)預報礦壓顯現(xiàn)預報沖擊地壓預報沖擊地壓預報沖擊地壓預報沖擊地壓地音等級大多在沖擊地壓或頂板斷裂地音等級大多在沖擊地壓或頂板斷裂之前就產生變化，其前兆信息超前時之前就產生變化，其前兆信息超前時間從幾小時到數(shù)天不等，因此可保證間從幾小時到數(shù)天不等，因此可保證現(xiàn)場有足夠時間采取安全措施。現(xiàn)場有足夠時間采取安全措施。. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術&

31、應力監(jiān)測應力監(jiān)測實測應力云圖優(yōu)點：能直接監(jiān)測應力大小，可實時連優(yōu)點：能直接監(jiān)測應力大小，可實時連續(xù)監(jiān)測、可視化、易于分析續(xù)監(jiān)測、可視化、易于分析缺點：屬于點監(jiān)測，不能獲得絕對應力缺點：屬于點監(jiān)測，不能獲得絕對應力大小，應力計安裝質量對監(jiān)測效果影響大小，應力計安裝質量對監(jiān)測效果影響大，只能監(jiān)測垂直應力，不適用構造型大，只能監(jiān)測垂直應力，不適用構造型沖擊地壓預測沖擊地壓預測. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術KBD7KBD5& 電磁輻射監(jiān)測電磁輻射監(jiān)測優(yōu)點：操作簡單，投入較低優(yōu)點：操作簡單，投入較低缺點：電磁干擾比較嚴重缺點：電磁干擾比較嚴重. 四、開采過程中沖

32、擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術& 支架受力監(jiān)測支架受力監(jiān)測KJ21KJ21支架壓力在線監(jiān)測系統(tǒng)結構支架壓力在線監(jiān)測系統(tǒng)結構支架壓力與沖擊地壓發(fā)生的關系支架壓力與沖擊地壓發(fā)生的關系工作面沖擊后工作面沖擊后優(yōu)點：操作簡單，投入較低優(yōu)點：操作簡單，投入較低缺點：只適用于堅硬頂板條件下的工作面缺點：只適用于堅硬頂板條件下的工作面沖擊地壓監(jiān)測預報沖擊地壓監(jiān)測預報. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術& 鉆屑法監(jiān)測鉆屑法監(jiān)測鉆孔深度鉆孔深度/ /采高采高1.53 33 3煤粉量指數(shù)煤粉量指數(shù)1.51.52 23 34 4鉆屑法是通過

33、在煤層中打直徑鉆屑法是通過在煤層中打直徑4250mm4250mm的鉆孔，的鉆孔，根據(jù)排出的根據(jù)排出的煤粉量及其變化規(guī)律煤粉量及其變化規(guī)律和有關和有關動力動力效應效應，鑒別沖擊危險的一種方法。，鑒別沖擊危險的一種方法。作為沖擊危險性進一步確認和解危效果檢驗的作為沖擊危險性進一步確認和解危效果檢驗的輔助手段。輔助手段。優(yōu)點：投入少，技術簡單優(yōu)點：投入少，技術簡單缺點：時空不連續(xù)、工作量大，人為影響很大缺點：時空不連續(xù)、工作量大，人為影響很大. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術& 沖擊地壓綜合監(jiān)測預警技術沖擊地壓綜合監(jiān)測預警技術各種監(jiān)測手段都具有各自的優(yōu)缺點、使用

34、條件和范圍；各種監(jiān)測手段都具有各自的優(yōu)缺點、使用條件和范圍；孕育和發(fā)生過程都異常復雜，對沖擊地壓的預測預報往往需要運用多學孕育和發(fā)生過程都異常復雜，對沖擊地壓的預測預報往往需要運用多學科，多種觀測方法科，多種觀測方法，對數(shù)據(jù)的聯(lián)合分析和處理；，對數(shù)據(jù)的聯(lián)合分析和處理；需要各種監(jiān)測手段的合理搭配和組合。需要各種監(jiān)測手段的合理搭配和組合。波蘭、南非等國：波蘭、南非等國：所有沖擊地壓礦井都采用微震所有沖擊地壓礦井都采用微震+ +地音地音+ +鉆屑法的聯(lián)合監(jiān)測方式鉆屑法的聯(lián)合監(jiān)測方式我國：我國：監(jiān)測手段遠遠多于其它國家，但各種手段的關聯(lián)性研究不夠，數(shù)據(jù)之間監(jiān)測手段遠遠多于其它國家，但各種手段的關聯(lián)性研

35、究不夠，數(shù)據(jù)之間的綜合分析還很欠缺的綜合分析還很欠缺. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術巖巖 石石外力外力接收接收（聲信號）（聲信號）巖石力學狀態(tài)與性質巖石力學狀態(tài)與性質聲發(fā)射實驗聲發(fā)射實驗地音（地音（AEAE）：高頻、低能）：高頻、低能 微震（微震（MSMS）：低頻、高能）：低頻、高能巖石受力破壞的不同巖石受力破壞的不同階段會產生不同強度階段會產生不同強度和不同頻率的震動和不同頻率的震動AEAEMSMS地音地音微破裂微破裂孕育階段孕育階段微震微震宏觀破壞宏觀破壞啟動階段啟動階段量變階段量變階段質變階段質變階段AEAE應力曲線應力曲線MSMS應力應力地音地音微震三者

36、關系微震三者關系震聲風險評估系統(tǒng)震聲風險評估系統(tǒng)事件記錄及定位系統(tǒng)事件記錄及定位系統(tǒng). 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術& 沖擊地壓綜合監(jiān)測預警技術沖擊地壓綜合監(jiān)測預警技術微震監(jiān)測：劃分危險區(qū)域，對監(jiān)測區(qū)域危險性的微震監(jiān)測：劃分危險區(qū)域，對監(jiān)測區(qū)域危險性的中長期趨勢中長期趨勢做出判斷（屬于做出判斷（屬于中長期危險中長期危險預測手段預測手段，至少以天為單位），至少以天為單位），沖擊地壓屬于微震范疇，該預測方法屬于以震報震（統(tǒng)沖擊地壓屬于微震范疇，該預測方法屬于以震報震（統(tǒng)計預報）計預報）；地音監(jiān)測：對即將發(fā)生的煤巖斷裂事件（微震或沖擊地壓）進行監(jiān)測和預報，預測

37、間隔地音監(jiān)測：對即將發(fā)生的煤巖斷裂事件（微震或沖擊地壓）進行監(jiān)測和預報，預測間隔時間以班和小時（也可以以分鐘）為單位，可實現(xiàn)對沖擊地壓的時間以班和小時（也可以以分鐘）為單位，可實現(xiàn)對沖擊地壓的短期、臨震預警（前兆短期、臨震預警（前兆預報）預報）；鉆屑法：在微震和地音預測基礎上，作為危險性進一步確認的手段。鉆屑法：在微震和地音預測基礎上，作為危險性進一步確認的手段。地音、微震、沖擊地壓三者之間關系地音、微震、沖擊地壓三者之間關系微震微震+ +地音地音+ +鉆屑法相結合（波蘭）鉆屑法相結合（波蘭）地音是煤巖破裂的量變階段（預報的關鍵時期）地音是煤巖破裂的量變階段（預報的關鍵時期）微震是煤巖破裂的質

38、變階段微震是煤巖破裂的質變階段沖擊地壓屬于微震范疇，是具有破壞性顯現(xiàn)的高能微震事件沖擊地壓屬于微震范疇，是具有破壞性顯現(xiàn)的高能微震事件. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術優(yōu)點一：空間互補優(yōu)點一：空間互補可以實現(xiàn)區(qū)域大范圍遠場監(jiān)測與關鍵區(qū)域精細化監(jiān)可以實現(xiàn)區(qū)域大范圍遠場監(jiān)測與關鍵區(qū)域精細化監(jiān)測的有效統(tǒng)一，在空間上達到了優(yōu)勢互補。測的有效統(tǒng)一，在空間上達到了優(yōu)勢互補。地音監(jiān)測區(qū)域微震監(jiān)測區(qū)域. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術優(yōu)點二：時間互補優(yōu)點二：時間互補可以監(jiān)測煤巖體從能量聚集到最終釋放的整個過程，可以監(jiān)測煤巖體從能量聚集到最終釋放的整個

39、過程，使長期危險趨勢預測與短期臨震預警相結合。達到使長期危險趨勢預測與短期臨震預警相結合。達到對沖擊地壓從孕育到啟動再到沖擊破壞的全程監(jiān)測，對沖擊地壓從孕育到啟動再到沖擊破壞的全程監(jiān)測，有利于對沖擊地壓孕育初始階段的有效控制，以避有利于對沖擊地壓孕育初始階段的有效控制，以避免沖擊地壓的形成。免沖擊地壓的形成。. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術優(yōu)點三：震動信息互補優(yōu)點三：震動信息互補單獨采用微震或地音系統(tǒng)，都會造成部分信息的丟失，采單獨采用微震或地音系統(tǒng)，都會造成部分信息的丟失，采用微震和地音相結合的措施，可以達到對煤巖破裂過程中用微震和地音相結合的措施，可以達到對

40、煤巖破裂過程中高頻信號和低頻信號的有效補充，使監(jiān)測信息更為豐富和高頻信號和低頻信號的有效補充，使監(jiān)測信息更為豐富和完整，從而實現(xiàn)對整個頻率范圍的完整監(jiān)測。完整，從而實現(xiàn)對整個頻率范圍的完整監(jiān)測。. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術新汶華豐煤礦新汶華豐煤礦高采動應力疊加：下層遺留煤柱高采動應力疊加：下層遺留煤柱d級級c級級b級級a級級. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術赤峰古山煤礦赤峰古山煤礦高采動應力疊加：上采空區(qū)邊界高采動應力疊加：上采空區(qū)邊界. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術彬長胡家河煤礦彬長胡家河煤礦斷

41、層活化斷層活化. 四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術提提 綱綱一、概述一、概述二、沖擊地壓的可預測性二、沖擊地壓的可預測性三、開采前沖擊危險性評價技術三、開采前沖擊危險性評價技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術四、開采過程中沖擊地壓監(jiān)測技術五、沖擊地壓預測預報方法與理論五、沖擊地壓預測預報方法與理論六、沖擊地壓遠程監(jiān)控技術六、沖擊地壓遠程監(jiān)控技術沖擊地壓概率預測理論沖擊地壓概率預測理論沖擊地壓前兆特征識別（以地音為例）沖擊地壓前兆特征識別（以地音為例）沖擊危險評價指標的選擇及預警值的確定沖擊危險評價指標的選擇及預警值的確定預測預報效能檢驗技術預測預報效能檢驗技術.五、沖

42、擊地壓概率預測理論與方法五、沖擊地壓概率預測理論與方法&四個科學問題四個科學問題確定性預測：確定性預測：必須對研究對象的運動規(guī)律及形成機理有足夠的認識，能建立起運動學或動力必須對研究對象的運動規(guī)律及形成機理有足夠的認識，能建立起運動學或動力學方程，并且能獲得解方程所必須的邊界條件和初始條件。（日蝕、月食）學方程，并且能獲得解方程所必須的邊界條件和初始條件。（日蝕、月食）采用確定性方法把不同的可能性歸結為簡單的采用確定性方法把不同的可能性歸結為簡單的“有有”和和“無無”, , 將會造成很大將會造成很大的的盲目性和被動性盲目性和被動性。概率性預測：概率性預測：一時還無法弄清研究對象成因規(guī)律

43、的情況下使用。一時還無法弄清研究對象成因規(guī)律的情況下使用。概率預測在給出沖擊概率的同時也就給出了不發(fā)生沖擊地壓的可能性，因而較概率預測在給出沖擊概率的同時也就給出了不發(fā)生沖擊地壓的可能性，因而較好的協(xié)調和表達好的協(xié)調和表達沖擊地壓潛在的不可預知性沖擊地壓潛在的不可預知性，便于使用者根據(jù)不同的警報水平采取，便于使用者根據(jù)不同的警報水平采取不同的預防措施，從而提高沖擊地壓預測的客觀性和準確性。不同的預防措施，從而提高沖擊地壓預測的客觀性和準確性。& 沖擊地壓的預測方法沖擊地壓的預測方法.五、沖擊地壓預測理論與方法五、沖擊地壓預測理論與方法沖擊地壓應采用概率性預測沖擊地壓應采用概率性預測帕克

44、菲爾德試驗場的地震反應決策流程圖帕克菲爾德試驗場的地震反應決策流程圖危險等級危險等級A A、B B、C C、D D對應對應7272小時內發(fā)小時內發(fā)震概率分別超過震概率分別超過37%37%，11%11%，2.8%2.8%，0.68%0.68%；根據(jù)不同的危險等級采取不同的應對根據(jù)不同的危險等級采取不同的應對策略；策略；預測者預測者認真地、負責地給出地震發(fā)生認真地、負責地給出地震發(fā)生的概率值的概率值，采用何種反應決策由使用者，采用何種反應決策由使用者決定。決定。.五、沖擊地壓預測理論與方法五、沖擊地壓預測理論與方法沖擊地壓前兆信息識別是沖擊地壓預測預報的前提沖擊地壓前兆信息識別是沖擊地壓預測預報的

45、前提重要性：重要性：沖擊地壓預測預報的關鍵在于獲得有效的前兆信息并識別其物沖擊地壓預測預報的關鍵在于獲得有效的前兆信息并識別其物理機制和規(guī)律，而對前兆異常認識的不斷深入是提高沖擊地壓預測預報水理機制和規(guī)律，而對前兆異常認識的不斷深入是提高沖擊地壓預測預報水平的關鍵所在。平的關鍵所在。判別某一觀測異常是否屬于的前兆異常，可以從兩個方面考慮：判別某一觀測異常是否屬于的前兆異常，可以從兩個方面考慮：其一，該異常信息是否與沖擊地壓機理直接或間接相關，是否能為沖擊地壓其一，該異常信息是否與沖擊地壓機理直接或間接相關，是否能為沖擊地壓預測預報提供依據(jù)；預測預報提供依據(jù)；其二，該異常信息能否反映煤巖體的狀態(tài)

46、及其發(fā)展趨勢，如應力、能量、破其二，該異常信息能否反映煤巖體的狀態(tài)及其發(fā)展趨勢，如應力、能量、破壞等，其變化規(guī)律能否說明煤巖活動規(guī)律以及能否利用相應的理論進行解釋。壞等，其變化規(guī)律能否說明煤巖活動規(guī)律以及能否利用相應的理論進行解釋。.沖擊地壓前兆信息識別沖擊地壓前兆信息識別頂板斷裂引發(fā)沖擊地壓前兆信息識別頂板斷裂引發(fā)沖擊地壓前兆信息識別MS.沖擊地壓前兆信息識別沖擊地壓前兆信息識別突變型地音活動模式突變型地音活動模式采動高應力沖擊地壓前兆特征采動高應力沖擊地壓前兆特征MS采動高應力：采動應力采動高應力：采動應力+背景應力背景應力.沖擊地壓前兆信息識別沖擊地壓前兆信息識別持續(xù)穩(wěn)定型地音活動模式持

47、續(xù)穩(wěn)定型地音活動模式斷層活化引發(fā)沖擊地壓前兆特征斷層活化引發(fā)沖擊地壓前兆特征波動型地音活動模式波動型地音活動模式.沖擊地壓前兆信息識別沖擊地壓前兆信息識別結論結論 不同沖擊啟動類型不同沖擊啟動類型具有不同具有不同的前兆地音活動特征的前兆地音活動特征：突變型突變型地音模式地音模式適合于用來預測頂板斷裂型沖擊地壓，且具有較好適合于用來預測頂板斷裂型沖擊地壓，且具有較好的靈敏性；的靈敏性；持續(xù)穩(wěn)定型持續(xù)穩(wěn)定型則一般不會出現(xiàn)非穩(wěn)定的突變狀態(tài)，則一般不會出現(xiàn)非穩(wěn)定的突變狀態(tài)，適合采動高應力引發(fā)的沖擊地壓預測；適合采動高應力引發(fā)的沖擊地壓預測；波動型地音模式波動型地音模式包含包含類似主震類似主震-余震型和

48、前震余震型和前震-主震型兩種，適合于斷層活化型沖擊主震型兩種，適合于斷層活化型沖擊地壓預測。地壓預測。根據(jù)監(jiān)測區(qū)域的沖擊地壓啟動類型進行危險前兆信息的識根據(jù)監(jiān)測區(qū)域的沖擊地壓啟動類型進行危險前兆信息的識別有助于降低誤報，別有助于降低誤報，可大大提高可大大提高沖擊地壓預測預報水平。沖擊地壓預測預報水平。.沖擊地壓前兆信息識別沖擊地壓前兆信息識別預測沖擊地壓與天然地震有許多類似之處，但也有很大不同預測沖擊地壓與天然地震有許多類似之處，但也有很大不同沖擊地壓定量化預測還須要借助地震研究領域的豐碩成果：沖擊地壓定量化預測還須要借助地震研究領域的豐碩成果：（1 1）礦山地震與天然地震之間不存在系統(tǒng)性的差

49、異，大多數(shù)天然地震）礦山地震與天然地震之間不存在系統(tǒng)性的差異，大多數(shù)天然地震機理也均可用于礦山地震；機理也均可用于礦山地震；（2 2）礦震（沖擊地壓）研究的手段和方法大都源于天然地震。）礦震（沖擊地壓）研究的手段和方法大都源于天然地震。沖擊地壓定量化預測又不能完全等同于地震預測：沖擊地壓定量化預測又不能完全等同于地震預測：（1 1）地震活動過程主要受到巖體本身性質和周圍相對較穩(wěn)定的力場所）地震活動過程主要受到巖體本身性質和周圍相對較穩(wěn)定的力場所決定的，具有較好的決定的，具有較好的連續(xù)性和規(guī)律性連續(xù)性和規(guī)律性；（2 2）礦山地震活動除了受到巖體變形和應力重新分布過程的作用之外，）礦山地震活動除了

50、受到巖體變形和應力重新分布過程的作用之外，還還直接受到采掘活動的強烈影響直接受到采掘活動的強烈影響，這種影響常擾亂或打斷了巖體正常變形，這種影響常擾亂或打斷了巖體正常變形破壞過程，從而破壞過程，從而改變了原來環(huán)境下地震活動的正常發(fā)育過程改變了原來環(huán)境下地震活動的正常發(fā)育過程。.沖擊地壓預測預報指標確定沖擊地壓預測預報指標確定可以從兩個方面入手：可以從兩個方面入手：借助地震學領域研究的豐碩成果，采用能定量描述巖體應借助地震學領域研究的豐碩成果，采用能定量描述巖體應力變化和危險趨勢的地震學參數(shù)：力變化和危險趨勢的地震學參數(shù)：（1 1）明確的物理意義）明確的物理意義（2 2）有應用價值）有應用價值（

51、3 3）較高的靈敏性）較高的靈敏性探尋采礦活動對沖擊地壓的影響關系，建立能緊密體現(xiàn)礦探尋采礦活動對沖擊地壓的影響關系，建立能緊密體現(xiàn)礦山微震活動與開采響應關系的指標。山微震活動與開采響應關系的指標。沖擊地壓預測預報指標的選擇沖擊地壓預測預報指標的選擇.沖擊地壓預測預報指標確定沖擊地壓預測預報指標確定地震領域指標應用實例地震領域指標應用實例1b b值值: :反應評價區(qū)域的整體應力水平反應評價區(qū)域的整體應力水平mimiiimimimiiiiiMMmNMmNMb1212111)(lglg最小二乘法最小二乘法極大似然法極大似然法05. 0)(4343. 001MMMMNbNii，低低b b值預示有沖擊

52、危險值預示有沖擊危險危險等級危險等級取值范圍取值范圍a0.7b0.610.7c0.510.61d0.51千秋礦千秋礦2114121141工作面工作面b b值評價危險表值評價危險表“G-RG-R”關系關系.沖擊地壓預測預報指標確定沖擊地壓預測預報指標確定MmMm值值: :即即 “ “缺震缺震”，反應評價區(qū)域能量，反應評價區(qū)域能量釋放的不均勻性釋放的不均勻性, ,意味著將要發(fā)生缺失震意味著將要發(fā)生缺失震級的微震活動趨勢。級的微震活動趨勢。高高MmMm值預示有沖擊危險值預示有沖擊危險危險等級危險等級取值范圍取值范圍a4.03千秋礦千秋礦2114121141工作面工作面MmMm值評價危險表值評價危險表

53、mimiiimimimiiiiiimimiiimimimiiiiiimMMmNMmNMMMMmNMmNMNM12121111212111)(lglg)(lglglg.沖擊地壓預測預報指標確定沖擊地壓預測預報指標確定地震領域指標應用實例地震領域指標應用實例2開采響應關系的指標開采響應關系的指標1 1-巷道擴修對沖擊地壓的影響巷道擴修對沖擊地壓的影響巷道擴修大大增加了沖擊地壓發(fā)生概率巷道擴修大大增加了沖擊地壓發(fā)生概率千秋煤礦：千秋煤礦：21141下巷擴修下巷擴修（工作面停產）（工作面停產）的的3個多月個多月里里發(fā)生發(fā)生7次方沖擊事件次方沖擊事件30次次，而，而此后此后正常生產正常生產期間的期間的1

54、3個月里個月里（無擴修）（無擴修），僅發(fā)生，僅發(fā)生9次次。龍家堡煤礦：龍家堡煤礦：60%以上以上沖擊地壓均與巷道擴修有關。沖擊地壓均與巷道擴修有關。危險等級危險等級取值范圍取值范圍a無擴修活動無擴修活動b采動影響范圍外擴修（采動影響范圍外擴修（300m）c采動弱影響范圍內擴修（采動弱影響范圍內擴修（150-300m）d采動強影響范圍內擴修（采動強影響范圍內擴修（100m）回風巷擴修回風巷擴修.沖擊地壓預測預報指標確定沖擊地壓預測預報指標確定307工作面410工作面開采速度與危險性基本成正相開采速度與危險性基本成正相關關系關關系工作面應盡量保持均勻慢速推工作面應盡量保持均勻慢速推進進，日推進速度

55、控制在，日推進速度控制在3m3m以內以內盡量避免長時間停產盡量避免長時間停產回采速度對沖擊地壓的影響回采速度對沖擊地壓的影響開采響應關系的指標開采響應關系的指標2 2-開采強度對沖擊地壓的影響開采強度對沖擊地壓的影響工作面同采對沖擊地壓工作面同采對沖擊地壓的影響的影響降低相互擾動；降低相互擾動；加大工作面長度，確保單個加大工作面長度，確保單個回采面滿足礦井產量要求?；夭擅鏉M足礦井產量要求。.沖擊地壓預測預報指標確定沖擊地壓預測預報指標確定微震評價指標指標微震評價指標指標1010個地震活動性指標：個地震活動性指標： b b值、值、值、值、P(b)P(b)值、值、ACAC值、值、Z-MapZ-Ma

56、p值、值、MmMm值、值、A(b)A(b)值、值、MfMf值、值、S S值、值、F F值值6 6個反映開采活動對沖擊地壓響應的指標：個反映開采活動對沖擊地壓響應的指標： 反映開采區(qū)域環(huán)境變化的指標：反映開采區(qū)域環(huán)境變化的指標：A AEkEk值、值、A ANkNk值值反映開采強度指標：反映開采強度指標：E EL L值值反映工作面開采強度變化的指標：反映工作面開采強度變化的指標：K KN N值、值、K KE E值值反映解危措施實施效果的指標：反映解危措施實施效果的指標：E Eb b值值.沖擊地壓預測預報指標確定沖擊地壓預測預報指標確定地音評價指標地音評價指標地音異常往往預示沖擊危險性的增加：地音異

57、常往往預示沖擊危險性的增加：異常平靜或異常強烈。異常平靜或異常強烈。%100*%100*kazeazwazwazwNNN%100*E%100*EkezwezwezwezwiE10iN)10(ipazwNiN10E)10(ipezwEiiE能量異常系數(shù)能量異常系數(shù)頻次異常系數(shù)頻次異常系數(shù).沖擊地壓預測預報指標確定沖擊地壓預測預報指標確定綜合預警值的確定綜合預警值的確定計算各指標權重：計算各指標權重：指標值得歸一化處理：指標值得歸一化處理：綜合評價指標：綜合評價指標：關鍵關鍵: :各指標權重的確定各指標權重的確定（并非完全必要）（并非完全必要）nii 21)/()(minmaxmaxiiiii)/

58、()(1minmaxmaxiiiii當?shù)椭滴ｋU時當?shù)椭滴ｋU時當當高高值危險時值危險時niiii1預警級別預警級別危險等級危險等級取值范圍取值范圍備注備注a a00，0.5)0.5)開掘正常進行開掘正常進行b b0.50.5，1.0)1.0)加強監(jiān)測加強監(jiān)測c c1.01.0，2.0)2.0)作出預報，采取解危措施作出預報，采取解危措施d d2.02.0作出預報，采取解危措施，必要時撤離人作出預報，采取解危措施，必要時撤離人員員.沖擊地壓預測預報指標確定沖擊地壓預測預報指標確定必須考慮以下五個因素：必須考慮以下五個因素：（1 1）不同的）不同的預報時間預報時間的影響：預測一天內和一個月內發(fā)生，報

59、準率差別很大；的影響：預測一天內和一個月內發(fā)生，報準率差別很大；（2 2）不同的）不同的預測范圍預測范圍的影響：整個礦井和某一具體位置，報準率差別很大；的影響：整個礦井和某一具體位置，報準率差別很大；（3 3）不同的）不同的預測強度預測強度的影響：預測能量為的影響：預測能量為5 5次方的事件和次方的事件和7 7次方的事件，報準率差別次方的事件，報準率差別很大；很大；（4 4）不同的）不同的背景概率背景概率的影響：的影響：若背景概率為若背景概率為30%30%，此時，此時50%50%的發(fā)震概率雖高，卻也無的發(fā)震概率雖高，卻也無預報意義預報意義，相反，相反，若背景概率為若背景概率為0.01%0.01

60、%，那么即使只有那么即使只有10%10%的發(fā)震概率的發(fā)震概率也具有預報意義。也具有預報意義。（5 5）不同）不同預測時間間隔預測時間間隔的影響：若每天都進行預測預報，報準率為的影響：若每天都進行預測預報，報準率為100%100%，實際上失，實際上失去了預測意義，必須考慮虛報和漏報的影響。去了預測意義，必須考慮虛報和漏報的影響。預測效能檢驗是不斷改善預測方法和指標的關鍵預測效能檢驗是不斷改善預測方法和指標的關鍵.沖擊地壓預報效能檢驗技術沖擊地壓預報效能檢驗技術以往沖擊地壓預報效能檢驗都停留在個別成功的案例上，不夠全面以往沖擊地壓預報效能檢驗都停留在個別成功的案例上，不夠全面R值評分法：充分考慮了虛報、漏報和數(shù)據(jù)服務時間的影響值評分法：充分考慮了虛報、漏報和數(shù)據(jù)服務時間的影響010111/NnNnbcRR=0 R=0 隨機預報隨機預報R0 R0 R0 指標起效指標起效R=1 R=1 全報對全報對R R越大，預測效果越好越大，