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煤矿防治水智能化技术与装备研究现状及展望

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靳德武等:煤矿防治水智能化技术与装备研究现状及展望2019年第3期替工作ꎬ降低故障率ꎬ实现主排水系统自动控制ꎮ煤矿排水自动控制系统综合了工业控制技术和现代软件技术ꎬ保证了系统的稳定性和可靠性ꎬ并与全煤矿自动化系统进行联网ꎬ是全煤矿自动化系统的一个子系统ꎮ天地科技股份有限公司对陕北一些矿井进行了设计改造ꎬ实现了排水系统固定岗位无人值守、有人巡视的智能化管理和应用ꎮ3.3微震监测技术微震监测是依靠检波器接收地下岩体破裂时发出的微地震波信息ꎬ对这些微震事件发生的时间、位置、能量进行分析ꎬ进而做出地质、水文地质解释的一种技术方法ꎮ微震监测系统的构成如图3所示ꎬ主要由单分量传感器、三分量传感器、井下监测分站、隔爆电源、通信网络、地面监测分站、微地震信号处理主机等组成ꎮ图3微震监测系统示意Fig.3Schematicofmicroseismicmonitoringsystem微震监测在煤矿防治水中的应用主要是通过研究微震事件在煤矿采掘空间中的时空分布和演化规律ꎬ监测导水裂隙带发育高度和底板破坏深度、注浆浆液扩散范围及路径ꎮ其智能化应用主要集中在震源定位和信号初至拾取2个方面ꎬ周民都等[17]采用遗传算法对模拟和真实地震事件进行定位ꎬ并与Powell等方法进行对比ꎬ发现遗传算法给出的定位结果在发震时刻和震源深度上更为可靠ꎬ并且对非包围地震定位效果较好ꎮ3.4网络电法监测技术网络电法监测技术是继常规电法和高密度电法后发展起来的新一代电法技术ꎬ可实时监测矿井富水区的变化情况ꎬ能够提供一种更直观的水害监测手段ꎮ网络电法监测系统主要由井下分布式智能电极、供电电源、通信网络和地面监测主站构成(图4)ꎮ图4网络电法监测系统Fig.4Networkelectricalmonitoringsystem网络电法仪的智能化主要体现在:①智能电极与数据传输系统结合ꎬ实现了在线网络电法监测ꎬ大幅降低了电法数据采集的时间成本和人力成本ꎻ②全电场数据采集ꎬ实现远程控制、无人值守ꎮ刘盛东等[18]研制的网络并行电法仪应用于多个煤矿ꎬ在五沟煤矿提前2d成功预报了工作面底板突水ꎻ王传盈等[19]将网络电法应用于工作面注浆改造效果检测ꎻ吴超凡等[20]应用网络并行电法对矿井采空区积水进行实时监测ꎬ并分析计算积水区变化范围ꎮ3.5煤层底板突水监测预警系统在采掘活动过程中ꎬ矿井水害的形成和发生有一个从孕育、发展到发生的

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