试论煤矿冲击矿压(地压)传感监测网络

袁野 孔宣 王建邦

【摘要】近几年，我国煤矿开采工作中常常会出现煤矿动压问题，弹性能量突然释放就会导致井巷爆炸性事故，需要相关部门结合实际问题进行综合性處理，因此，煤矿开采过程中会产生冲击矿压，技术人员要及时监测预报，一定程度上避免安全事故問题。本文对监测设计项目创新机制进行了简要分析，并集中阐释了煤矿冲击矿压（地压）传感监测网络，旨在为研究人员提供更加有价值的参考建议。

【关键词】煤矿；冲击矿压；冲击地压；传感监测网络

一、监测设计项目的创新

在建设煤矿冲击矿压（地压）传感监测网络前，要对冲击矿压进行监测预报，除了要借助传感器对煤壁电磁辐射变化进行分析外，也要对超声探测装置、重力仪器、红外遥感监测装置等进行统筹应用，有效对变化数值进行分析，建立客观的检测网络。

在技术应用和操作过程中，主要是利用采矿声波法，对地质问题和技术问题进行全面分析。之所以应用采矿声波法，主要是由于声波研究具有明显的非破坏性，获取信息的成本较低，且技术含量较高，尤其是在岩体原有应力或者是开采导致的应力出现差异变动时，要对声波参数信息量进行有效的观测和分析。目前，应用较为广泛的技术主要包括声波剖面测量法、巷道声波透视测量法、钻孔声波剖面测量法、钻孔声波透视测量法等。

声发射探头布置在上平巷煤壁结构中和下平巷顶板结构中，探头设置在1.5米以上的钻孔结构中，避开巷道周围出现的破碎带。在回采工作面展开监测的同时，要保证近探头距离工作面的40米位置，远探头距离工作面110米的位置。需要注意的是，要对探头进行去噪处理，探头布置在距离工作面的20米位置，而当掘进巷道监测体系建立后，探头的位置距离掘进面约30米到100米之间，避开断层结构和老巷道等阻尼数据较大的位置。

采矿点法的应用范围也较大，能结合岩石的特征变化处理顶板以及地质技术问题，井下地点法需要借助技术结构进行综合处理。不仅仅要认知底板岩层地质条件，也要合理化评价自然灾害，着重评价支架和围岩的相互作用效果。并且，要集中监测开拓巷道和回采巷道的应力应变状态，将传感器安装在钻孔的平底位置，针对地点变化，有效预测冲击矿压的发生地点和发生几率，着重对巷道附近低电阻异常情况以及巷道边裂隙水增加情况进行整合。

除此之外，还能借助热红外遥感技术对地质调查条件进行分析，主要低研究地质构造和矿产资源的分布情况，能对应力场以及矿井进行温度分析。尤其是对煤与瓦斯突出实际情况展开处理，能对温度升高和降低有较为敏感的反映，借助煤柱承载屈服效果的动力过程对顶板运动进行判定。

二、煤矿冲击矿压（地压）传感监测网络

在设定煤矿冲击矿压（地压）传感监测网络的过程中，要结合监测探测预报技术，主要是借助传感器，其技术结构较为单一，通过传感器监测煤壁的电磁辐射变化情况，测量数据和现实情况会存在一定的偏差，数据分析过程也会存在问题。因此，相较于单一化的监测方式，煤矿冲击矿压（地压）传感监测网络更具优势，由不同的传感器共同协作，提高了数据的全面性和完整性，也能借助数据对比分析得出更加完整且准确的结论，有效避免了数据结论错误的问题，从客观现实出发，建构更加系统化的煤矿矿井巷道内壁应力体系。

传感器在实际应用过程中，能将数据借助网络直接传输到数据中心内部，数据中心要结合数据参数展开全面汇总，并且针对数据予以全面分析和综合性管控，一定程度上有效分析煤岩巷道应力的变化趋势。正是基于此，传感器工作具有实时性，要想对煤壁应力变化进行全面监督和控制，就要对数据处理信息预测安全性给予重视，从而有效判定变化趋势。若是出现预测危机，则系统会实际作出预警警报，确保工作面安全性得以优化。例如，在煤矿冲击矿压（地压）传感监测网络拓扑结构中，地电传感探头的交换机结构、电磁能量探测传感探头的交换机结构、热红外传感探头的交换机结构、重力传感探测仪的交换机结构和声发射监测传感探头的交换机结构等是基础层，将数据传递到数据采集交换机后，展开全面分析，利用数据采集服务器和磁盘存储阵列进行数据备份和分析。

不同传感器共用协作检测的优势较为明显，但也存在一定的制约因素，系统建立的前期成本投入较大，系统的安装和处理过程也相对复杂。相关部门为了进一步提高监测效果的准确性和全面性，要对技术结构的运行机制和管控措施展开更加全面的分析和整合。

三、结束语

总而言之，伴随着传感器技术和网络集成技术的不断发展，煤矿冲击矿压（地压）传感监测网络将实现跨越式发展，其网络结构和运行机制也将成为监测项目发展的必然趋势，需要相关部门结合实际需求进行统筹整合，落实更加系统化的技术管控机制和控制措施，为煤矿冲击矿压（地压）管理的可持续发展奠定坚实基础。

参考文献

[1] 刘岩.煤矿冲击矿压传感监测网络技术分析[J].电子世界，2014，15（08）：287～288.

[2] 李嘉鹏.浅谈煤矿冲击矿压（地压）传感监测网络[C].第六届全国选矿专业学术年会论文集，2015：528～531.

[3] 李嘉鹏.浅谈煤矿冲击矿压（地压）传感监测网络[J].矿冶工程，2015，32（z1）：528～531.

作者简介：袁野（1991.08—），男，汉族，山东烟台人，学士，助理工程师，研究方向：煤矿冲击地压防治；孔宣（1992.05—），男，山东曲阜人，学士，助理工程师；王建邦（1991.03—），男，汉族，山东济宁人，学士，研究方向：采矿工程。