煤层顶板危险源分析与新型监控技术研究

论文摘要

煤矿在开采过程中,常常会发生很多事故。顶板事故作为煤矿的主要安全事故给国家财产和人民的生命安全造成了巨大的损失和威胁。据国家有关部门统计,我国煤矿发生顶板死亡事故占煤矿死亡事故的40%-50%,其中大部分发生在采场,工作面来压期间发生顶板事故的机率占顶板事故77.4%。因此,找出发生顶板事故的原因,采取有效的控制措施,对回采工作面的安全生产有着重要的意义。论文采用事故树分析法对顶板事故进行分析。通过分析,找出了顶板事故总是伴随着围岩破裂的过程,从而确定顶板的监测监控措施是否准确对顶板安全的管理起着重要的作用,所以加强顶板监测监控对煤矿安全生产具有重要的现实意义。顶板来压能够导致岩体破裂,微地震是岩体破坏过程的伴生现象,其中包含了大量的有关围岩受力破坏的有用信息。利用微地震监测系统可以采集到岩体破裂时微地震波的传播信号,根据其微地震事件的特征可以分析出顶板岩体的破裂程度,进而分析顶板来压的特征。一般从微地震事件的频度、密度、强度、时间等方面分析顶板来压的大致时间、大小、分析出顶板来压的规律,进而进行顶板来压预报。微地震监测系统在不断的发展,论文主要介绍了基于并行接力传递协议的远程分布式广域网微地震监测系统。该微地震监测系统是基于传感网基础的,它可以实现大范围内的煤矿安全系统的顶板安全监测,传递速率大大增加,实现连续、动态的监测,预防顶板事故的发生,对于解决我国的煤层顶板安全问题具有重要的意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 课题研究的背景、目的和意义
• 1.2 煤层顶板监测的方法及国内外研究现状
• 1.3 课题的主要研究内容与思路
• 2 顶板事故危险源分析
• 2.1 顶板事故相关概念
• 2.2 危险源理论
• 2.3 顶板事故危险源的事故树分析
• 2.4 本章小结
• 3 微地震监测煤层顶板活动的原理及方法研究
• 3.1 煤层顶板的活动规律
• 3.2 微地震监测顶板活动的原理
• 3.3 微地震监测煤层顶板活动的方法研究
• 3.4 微地震事件的定位方法
• 3.5 顶板微地震监测的远程监控问题研究
• 3.6 本章小结
• 4 微地震监测系统的实施方案
• 4.1 微地震监测系统的硬件组成
• 4.2 微地震监测系统的主要软件
• 4.3 数据通讯连接布置方案的实现
• 4.4 微地震观测系统布置
• 4.5 微地震资料解释
• 4.6 本章小结
• 5 微地震监测煤层顶板的结果分析
• 5.1 微地震事件数量与矿压周期
• 5.2 微地震事件的平面分布图
• 5.3 微地震事件剖面分布图
• 5.4 本章小结
• 6 结论
• 攻读硕士期间发表的论文
• 致谢
• 参考文献