采矿与安全工程学报 ›› 2021, Vol. 38 ›› Issue (5): 988-996.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2021.0134
钮月，王恩元，高峰，李忠辉，张昕
摘要： 深部煤炭开采条件下，煤与瓦斯等动力灾害更加严峻及复杂，对突出危险潜在区域进行精 细判识，是监测预警深部煤与瓦斯突出灾害的基础和前提。常规预测手段无法在空间分布上对突 出危险区域进行连续、精细监测。基于此，现场测试研究煤体掘进过程电位响应特征，根据双边 电位反演模型提出掘进工作面前方煤体突出危险精细判识方法，并进行应用与验证。煤体掘进过 程中电位信号与采动应力的变化基本一致，符合经典应力分布规律。电位信号在工作面发生大能 量煤炮时处于高值水平且波动剧烈，表明电位响应能够反映煤体采动过程的受载破坏状态。构建 双边电位反演成像模型，提出掘进工作面前方煤体(10 m 内)突出危险判识方法。基于模糊数学统 计结果确定电位反演临界值，对反演区域内的突出危险区域及危险程度进行区域划分与定量识 别。结合钻孔瓦斯参数等常规指标对电位判识结果进行验证，统计表明电位反演云图中黄色危险 区域对突出危险点的判识成功率为 100%，红色危险区域的判识准确率为 62.5%。电位反演方法 能够精细判识掘进工作面前方煤体突出危险区域及危险程度，为深部煤岩动力灾害的监测与防控 提供了新的研究思路和应用手段。
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