[01258758]煤岩动力灾害电磁辐射监测预警技术及装备

“煤岩动力灾害电磁辐射监测预警技术及装备”是在“国家杰出青年基金（59925411）”、“国家自然科学基金（19202022、59874028、50204010、50074030、50134040）”、“煤炭科学基金90安10102”、“江苏省自然科学基金（BK2001075）”、“国家‘十五’科技攻关计划（2001BA8B0408）”和煤炭企业委托研究项目联合资助下完成的。

技术原理和应用领域：煤岩动力灾害电磁辐射监测预警技术及装备是通过监测含瓦斯煤岩流变破坏过程中产生的电磁辐射信号的强度和脉冲数变化实现对煤与瓦斯突出等煤岩灾害动力现象的连续动态监测预报，可用于连续动态监测预报煤与瓦斯突出、冲击矿压、顶板跨落、大型岩石混凝土建筑失稳等煤岩灾害动力现象及效果检验。

性能指标：该项技术实现预测煤岩动力灾害不发生的准确率为100%，预测准确率达到70%以上，实现了便携式和在线式连续动态监测和预警，采用了临界值法与动态趋势法相结合的煤岩动力灾害电磁辐射预警方法。

该项目以含瓦斯煤破坏的流变理论为基础，研究了煤岩体流变-突变过程中的电磁辐射效应、特征规律和电磁辐射的产生机理。

提出了电磁辐射法动态监测预报煤岩动力灾害的技术方法，建立了煤岩力电耦合模型及电磁辐射预测煤岩动力灾害危险性的预警准则，提出了临界值法与动态趋势法相结合的煤岩动力灾害电磁辐射预警技术。

研究了电磁辐射信号在煤岩体中的传播规律，确定电磁辐射法预测煤岩动力灾害的有效预测距离。

研究了电磁辐射与突出危险性、冲击矿压危险性之间的关系及防治措施前后效果检验，确定了电磁辐射预测煤岩动力灾害的敏感指标发明了能够在矿井使用的矿用本安型电磁辐射监测系统，并开发出动态监测及自动预报软件，实现了煤岩动力灾害的不间断连续监测预警，并进行了现场试验及推广应用。

该项技术及配套仪器已获得国家发明专利和实用新型专利。

煤岩灾害动力电磁辐射监测预警技术及装备，是煤岩动力灾害监测预测技术的重大突破。

与传统预测方法相比，实现了非接触式连续动态监测，省时省力，无需打钻，对生产影响小，准确率高，提高了矿井的采掘速度，保证了生产安全，取得了巨大的社会效益和经济效益。

据不完全统计，近三年累计经济效益达7.67亿元。

煤岩动力灾害电磁辐射监测预警技术及装备的成功推广应用，得到了现场和国家相关部门的认可，获得了科技部“国家科技成果重点推广计划”在监测预警煤岩动力灾害及评定煤岩混凝土应力状态和、稳定性方面具有广泛的应用推广前景。

目前存在的问题主要是电磁辐射信号较准确地定位方法。电磁辐射法预测煤岩动力灾害危险性技术及装备是通过监测含瓦斯煤岩流变破坏电磁辐射强度和脉冲数变化实现对煤岩灾害动力现象的预测预报。该技术及装备研制成功后，已经在煤与瓦斯突出、冲击矿压等煤岩动力灾害进行了成功的推广应用。

其主要优点是：实现了非接触、连续、动态监测预警，对生产影响小，准确率高，提高了矿井采掘速度。

我国煤矿煤岩动力灾害是世界上最为严重的国家之一，约有30%的矿井有煤岩动力灾害危险，目前我国煤炭产量已居世界第一位，2003年已达17亿吨左右，开采强度持续增加，另外，随着，浅部资源的逐渐枯竭，深部开采已成必然趋势。随开采强度和深度的日益增加，煤与瓦斯突出和冲击矿压等煤岩动力灾害必日趋严重。

灾害预测就是要在投入最低的情况下，安全、快速、准确、可靠地进行预测预报，使矿井生产达到最大的社会和经济效益，电磁辐射预警技术及KBD5便携式和KBD7在线式煤岩动力灾害非接触监测装备，采用临界值法与动态趋势法相结合的煤岩动力灾害电磁辐射预警准则，适应了采矿工业的需要和要求。

该项技术及KBD5便携式和KBD7在线式电磁辐射监测装备，可用于预测预报煤与瓦斯突出、冲击矿压、顶板垮落、大型混凝土建筑失稳等煤岩动力灾害信息，还可以用于评定煤岩体的相对应力状态和研究煤岩混凝土材料的破裂过程及机理。

综上所述，该项技术及配套装备必将具有广泛的市场和应用推广前景。