[01102662]煤矿冲击矿压电磁辐射监测预警技术与装备及其应用

该项目属于煤矿安全开采技术领域。随着煤炭产量和开采深度的快速增加，冲击矿压越来越严重，受威胁的矿井数越来越多。该项目针对煤矿冲击矿压频发、预测准确率和防治效率低的问题，研究开发了冲击矿压电磁辐射监测预警技术与装备，并进行了推广应用。主要内容包括：(1)研究并揭示了煤岩冲击破坏过程的电磁辐射规律；(2)提出了冲击矿压电磁辐射监测预警技术，包括监测方式、预警准则和顶警方法等；(3)开发了冲击矿压电磁辐射监测预警装备，包括电磁辐射监测预警主机、高灵敏度宽频带定向接收天线、电磁辐射监测预警软件等；(4)将该项技术与装备广泛应用于不同类型煤矿冲击矿压的监测预警。研究成果获得国家发明专利2项和实用新型专利1项。主要技术经济指标：(1)利用煤岩冲击破坏过程的电磁辐射及其规律性监测预警冲击矿压危险性，主要监测指标是电磁辐射强度和脉冲数，采用临界值法和动态趋势法相结合的预警方法；(2)开发的电磁辐射系统可以与煤矿安全监测系统联网，具有监测预警功能；(3)实现了对冲击矿压的非接触、定向、连续监测及分级预警，操作简便，安全性好；(4)技术成熟度高，适用范围广，可以适应于不同的煤层条件和采掘工艺条件；(5)监测的信息量较常规方法高4个数量级以上，快速准确，预测不发生冲击矿压的准确率达到100%，预测发生冲击的准确率达到70%以上，节省预测时间80%左右。研究成果较大幅度提高了冲击矿压预测的准确性和可靠性，为有效预防冲击矿压提供了技术支撑，提升了冲击矿压监测预警技术与装备水平，提高了治理的针对性和有效性，减少了人员伤亡和经济损失，保障了煤矿安全高效生产，得到行业及煤炭企业的普遍认可，对于促进行业科技进步具有重要意义。成果在徐州、新汶、兖州等矿区和波兰Zofiowka矿等30多个煤矿进行了成功的推广应用，取得了显著的社会和经济效益，据不完全统计，仅徐州三河尖等11个煤矿近3年取得的经济效益超过5.8亿元。