一种冲击危险性实测综合评价方法
【专利摘要】本发明公开了一种冲击危险性实测综合评价方法，属于冲击地压灾害防治【技术领域】，在卸压解危过程中，进行分项冲击危险性评价，即对钻屑检测、电磁辐射监测、微震监测、应力监测、钻孔卸压、区域动力效应的实测冲击危险性进行评价，并依据危险性等级最为严重的一项作为综合的冲击危险性评价结果。本发明分项实测冲击危险性和综合实测冲击危险性判定后，可据此调整监测预警、卸压解危的参数，使冲击地压防治措施更适用、更有效，冲击地压防治做到有的放矢，真正把冲击危险区域的冲击危险性降到最低；也可对前期实施的冲击危险性预评价进行效果评价，修订预评价的方法，增强预评价可靠性，对前期制订冲击地压防治措施起到指导作用。
【专利说明】一种冲击危险性实测综合评价方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种综合评价方法，具体是一种冲击危险性实测综合评价方法，属于 冲击地压灾害防治【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 煤矿随着采深加大、地质及开采条件恶化，冲击地压灾害日益严重。冲击危险性是 评价冲击地压危险程度的重要指标，目前常用的冲击地压危险程度评价方法是冲击危险性 预评价方法，其一般程序是：冲击倾向性鉴定一开采设计优化一冲击危险性预评价一冲击 危险区域划分一监测预警一卸压解危一效果检验，主要是根据开采前的地质条件和开采技 术条件采用综合指数法进行预评价。冲击危险性预评价是在未进行监测预警、卸压解危前 进行的评价，一般与监测预警、卸压解危后的冲击危险性不完全一致，导致工作环境及工作 人员存在巨大的安全隐患。因此，在对预评价有冲击危险的工作面开采过程中，需实施冲击 危险监测预警、卸压解危等技术措施，监测预警、卸压解危的方法有多种，各种监测预警、卸 压解危的方法实施过程中如何综合评定实测的冲击危险性大小，成为目前急需解决的技术 问题。
【发明内容】
[0003] 针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种冲击危险性实测综合评价方 法，在卸压解危后对钻屑检测、电磁辐射监测、微震监测等进行监测分析，并对收集到的数 据进行综合分析、评价，解决在冲击地压的防治过程中，只进行冲击危险性预评价，对已实 施的监测预警、卸压解危等方法的冲击危险性无评价结论的问题，使工作环境更加安全可 靠，保证工作人员的人身安全。
[0004] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种冲击危险性实测综合评价方 法，在卸压解危过程中，进行分项冲击危险性评价；所述分项冲击危险性评价是对钻屑检 测、电磁辐射监测、微震监测、应力监测、钻孔卸压、区域动力效应的实测冲击危险性进行评 价，并依据危险性等级最为严重的一项作为综合的冲击危险性评价结果。
[0005] 作为优选，钻屑检测采用临界值评价方法或动力效应评价方法；
[0006] 所述临界值评价法是根据实测的钻屑量与临界值比较评价冲击危险性，具体方法 为：钻屑量不超过设定的临界值时，为无冲击危险性；为临界值的100%?150%时，为弱冲 击危险性；为临界值的150%?200%时，为中等冲击危险性；超过临界值的200%时，为强 (严重）冲击危险性；
[0007] 所述钻屑量临界值的设定方法为：
[0008] 1)确定每米正常钻屑量：在支承压力影响带范围以外钻屑检测不少于5孔，取各 孔每米钻屑量的平均值作为每米正常钻屑量。
[0009] 2)确定每米钻屑率指数：以下表判别工作地点冲击地压危险性的钻屑率指数。
[0010]
【权利要求】
1. 一种冲击危险性实测综合评价方法，其特征在于，在卸压解危过程中，进行分项冲击 危险性评价；所述分项冲击危险性评价是对钻屑检测、电磁辐射监测、微震监测、应力监测、 钻孔卸压、区域动力效应的实测冲击危险性进行评价，并依据危险性等级最为严重的一项 作为综合的冲击危险性评价结果。
2. 根据权利要求1所述的一种冲击危险性实测综合评价方法，其特征在于，所述钻屑 检测采用临界值评价方法或动力效应评价方法； 所述临界值评价法是根据实测的钻屑量与临界值比较评价冲击危险性，具体方法为： 钻屑量不超过设定的临界值时，为无冲击危险性；为临界值的100%?150%时，为弱冲击 危险性；为临界值的150%?200%时，为中等冲击危险性；超过临界值的200%时，为强或 严重冲击危险性； 所述钻屑量临界值的设定方法为： 1) 确定每米正常钻屑量：在支承压力影响带范围以外钻屑检测不少于5孔，取各孔每 米钻屑量的平均值作为每米正常钻屑量； 2) 确定每米钻屑率指数：以下表判别工作地点冲击地压危险性的钻屑率指数；
3) 确定钻屑量临界值：每米钻屑量临界值=每米正常钻屑量*每米钻屑率指数； 所述动力效应评价法是根据钻屑检测过程中有无动力效应、动力效应出现的位置、动 力效应强弱来评价冲击危险性，具体方法为：钻孔施工过程中无动力效应，为无冲击危险 性；出现强度较弱或频度较低的煤炮、吸钻，为弱冲击危险性；出现卡钻，强度、频度较高的 煤炮、吸钻，钻屑直径大于3_颗粒组分大于30%小于60%，为中等冲击危险性；出现严重 的煤炮、吸钻、卡钻，钻屑直径大于3_颗粒组分大于60%，为强或严重冲击危险性。
3. 根据权利要求1所述的一种冲击危险性实测综合评价方法，其特征在于，所述电磁 辐射监测采用临界值评价方法、趋势评价方法或偏差评价方法： 所述临界值评价法是根据实测的电磁辐射幅值、脉冲数与临界值比较评价冲击危险 性，具体方法为：电磁辐射强度值或脉冲数不超过设定的临界值时，为无冲击危险性；连续 2个及以上测点的电磁辐射强度值或脉冲数为临界值的100%?150%时，为弱冲击危险 性；为临界值的150%?200%时，为中等冲击危险性；超过临界值的200%时，为强或严重 冲击危险性。 所述电磁辐射临界值设定方法为：支承压力影响范围以外区域观测10个班的电磁辐 射强度值或脉冲数，取其平均值的1. 5倍作为临界值； 所述趋势评价法是实测的电磁辐射幅值、脉冲数的趋势评价冲击危险性，具体方法为： 电磁辐射强度值和脉冲数一直较平稳，并持续维持在低于临界值的水平，为无或弱冲击危 险性。当同区域的电磁辐射强度值或脉冲数随时间呈现增长趋势或先呈增长趋势，而后突 然降低，之后又呈增长趋势时，为中等、强或严重冲击危险性。 所述偏差评价法是根据实测的电磁辐射幅值、脉冲数与前期平均值比较评价冲击危 险性，具体方法为：电磁辐射强度值或脉冲数变化剧烈，同一测点的电磁辐射强度值或脉 冲数与前一天相比，偏差超过100%，虽然没有超过临界值但也说明有冲击危险；偏差超过 100%?150%时，为弱冲击危险性；超过150%?200%时，为中等冲击危险性，超过200% 时，为强或严重冲击危险性。
4. 根据权利要求1所述的一种冲击危险性实测综合评价方法，其特征在于，所述微震 监测采用临界值评价法或趋势评价法： 所述临界值评价法是根据实测的单次微震能量、15天内的频次与临界值比较评价 冲击危险性，具体方法为：单次微震能量低于IXIO4J时，为无冲击危险性；微震能量在 IXIO4J?IXIO5J范围，为弱冲击危险性；微震能量在IXIO5J?IXIO6J范围，为中等冲 击危险性；微震能量超过IXIO6J时，为强或严重冲击危险性； 所述微震频次临界值设定方法：观测正常生产期间15天的频次，取其平均值作为临界 值； 所述趋势评价法是根据一定周期内的微震能量、频次趋势评价冲击危险性，具体方法 为：微震频次和能量一直较平稳，并持续维持在较低的水平，为无或弱冲击危险性；微震活 动频次或能量持续增加2?3天，且维持在较高水平；矿震能量先经历一个震动活跃期，之 后出现明显下降，但频次维持在较高水平，为中等、强或严重冲击危险性； 另外，采、掘、修进尺水平下降导致的微震频次下降，也为无冲击危险性。
5. 根据权利要求1所述的一种冲击危险性实测综合评价方法，其特征在于，所述应 力监测采用偏差评价法，具体方法为：将应力监测系统应力计安装打压后的应力值设定为 初始值，设应力变化后的应力增量与应力初始值之比为σ，〇 <0时为无冲击危险性；0 <σ彡〇. 25时为弱冲击危险性；0. 25 <σ彡〇. 5时为中等冲击危险性；σ> 〇. 5为强或 严重冲击危险性。
6. 根据权利要求1所述的一种冲击危险性实测综合评价方法，其特征在于，所述钻孔 卸压采用临界值评价法和动力效应评价法； 所述临界值评价法是根据实测的钻粉量与临界值比较评价冲击危险性，具体方法为： 卸压钻孔钻粉量不超过设定的卸压钻孔钻粉量临界值时，为无冲击危险性；为临界值 的100%?150%时，为弱冲击危险性；为临界值的150%?200%时，为中等冲击危险性； 超过临界值的200%时，为强或严重冲击危险性； 所述卸压钻孔钻粉量临界值的设定方法： 1) 确定正常钻粉量：在支承压力影响带范围以外施工不少于5个卸压钻孔，取各孔每 米钻粉量的平均值作为正常钻粉量； 2) 确定每米钻粉率指数：以下表判别工作地点冲击地压危险性的钻粉率指数；
3) 确定钻粉量临界值： 每米钻粉量临界值=每米正常钻粉量*每米钻粉率指数； 钻粉量临界值=Σ每米钻粉量临界值； 所述动力效应评价法是根据钻孔卸压过程中有无动力效应、动力效应出现的位置、动 力效应强弱评价冲击危险性，具体方法为：无动力效应，为无冲击危险性；出现强度较弱或 频度较低的煤炮、吸钻，为弱冲击危险性；出现卡钻，强度、频度较高的煤炮、吸钻，钻粉颗粒 变大，为中等冲击危险性；出现严重的煤炮、吸钻、卡钻、颗粒变大，为强或严重冲击危险性。
7.根据权利要求1所述的一种冲击危险性实测综合评价方法，其特征在于，所述区域 动力效应是根据工作区域人为感知的动力效应来评价冲击危险性，具体方法为：工作区域 无或偶有强度较小的煤炮、板炮出现，为无冲击危险性；时常出现强度较小煤炮、板炮或偶 有强度较大的煤炮、板炮，为弱冲击危险性；出现人员感知的震动，但未出现围岩位移，为中 等冲击危险性；出现围岩位移等冲击动力显现为强或严重冲击危险性。
8. 根据权利要求2所述的一种冲击危险性实测综合评价方法，其特征在于，所述钻屑 检测动力效应评价法具体方法为：钻孔施工过程中IOm检测范围内无动力效应，为无冲击 危险性；8m?IOm范围出现动力效应，为弱冲击危险性；4m?8m范围出现动力效应，为中等 冲击危险性；4m以内出现动力效应，为强或严重冲击危险性。
9.根据权利要求4所述的一种冲击危险性实测综合评价方法，其特征在于，所述微震 检测临界值评价法具体方法为：微震频次波动在临界值上下25%范围内，为无冲击危险 性；在25%?50%范围内，为弱冲击危险性；在50%?75%范围内，为中等冲击危险性；超 过75%的，为强或严重冲击危险性； 所述采、掘、修进尺水平下降导致的微震频次下降，也无冲击危险性。
10. 根据权利要求6所述的一种冲击危险性实测综合评价方法，其特征在于，所述钻孔 卸压动力效应评价法具体方法为：15m钻孔范围内无动力效应，为无冲击危险性；15m?IOm 范围出现动力效应，为弱冲击危险性；IOm?5m范围出现动力效应，为中等冲击危险性；5m 以内出现动力效应，为强或严重冲击危险性。
【文档编号】G06F19/00GK104239691SQ201410415701
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月21日 优先权日:2014年8月21日
【发明者】何岗, 赵从国, 刘思佳, 黄志彬, 刘兆义, 张卫东, 邹永德, 石长坤, 顾新泽, 程伟 申请人:徐州矿务集团有限公司