一种煤矿巷道冲击地压危险性的声学监测方法与流程

技术特征：

1.一种煤矿巷道冲击地压危险性的声学监测方法，其特征在于：包括步骤：

a.在回采工作面前方煤矿巷道布置一防爆声波仪，在煤矿巷道煤壁表面布置与防爆声波仪通过导线相连的间隔设置的若干个检波器和一激振器，将煤体划分为若干煤体区域；所述激振器位于所述检波器中间；

b.所述防爆声波仪调制振动波波形，并通过所述激振器向煤体发射特征振动波信号，所述检波器拾取在所述煤体中传播的振动波并发送至所述防爆声波仪，所述防爆声波仪根据初到时间差计算两相邻检波器间煤体区域的纵波波速，具体公式为：

$V_S=\frac{l}{\mathrm{\Δ}t}$

上式中：V_S为某煤体区域距离回采工作面为S时的纵波波速，l为煤体区域两侧检波器间距，Δt为两检波器纵波初到时间差；

c.采煤机每推进一刀，重复一次步骤b，并计算随着回采工作面推进各个煤体区域内纵波波速的变化率，具体公式为：

$V_S^{\′}=\frac{|V_{S+\mathrm{\Δ}S}-V_S|}{\mathrm{\Δ}S}$

上式中：V_S′为某煤体区域距离回采工作面为S时的纵波波速变化率，V_S+ΔS为此区域煤体距离回采工作面为S+ΔS时的纵波波速，ΔS为采煤机推进一刀的割煤深度；

d.根据煤岩冲击危险性与纵波波速变化率间的对数关系，计算相应的冲击地压危险性指数，具体公式为：

$R=a\·ln\frac{V_S^{\′}}{V_0}+b$

上式中：R为某煤体区域距离回采工作面为S时的冲击地压危险性指数，V₀为无扰动煤岩的纵波波速，由距离回采工作面较远时的纵波波速代替，a、b为煤岩材料常数，由单轴压缩试验确定。

2.根据权利要求1所述的煤矿巷道冲击地压危险性的声学监测方法，其特征在于：随着回采工作面的推进，将检波器和激振器的位置平行移动，重复步骤a、b、c、d，对回采工作面前方区域煤体在采动过程中的冲击危险性进行实时监测。

3.根据权利要求1所述的煤矿巷道冲击地压危险性的声学监测方法，其特征在于：在所述检波器和所述激振器位置向煤壁钻入长度为2～5m的波导杆，将所述检波器和所述激振器安装至所述波导杆的外端部，用耦合剂耦合，并用胶带固定。

4.根据权利要求1所述的煤矿巷道冲击地压危险性的声学监测方法，其特征在于：根据步骤d的计算结果对所述冲击地压危险性分级：若R≥5时，区域煤体为强冲击危险性；若2≤R＜5时，区域煤体为中等冲击危险性；若0.5≤R＜2时，区域煤体为弱冲击危险性；若R＜0.5时，区域煤体无冲击危险性。

5.根据权利要求1所述的煤矿巷道冲击地压危险性的声学监测方法，其特征在于：所述检波器数量为6～8个；所述间隔设置的间隔为5～8m。