稳定下的巷道煤层动态压力:一个案例研究的11123层瓦斯抽放矿井巷道在淮南,中国

文摘

煤与瓦斯突出煤层开采面临的风险是一个重要的淮南地区的中国。为了控制瓦斯突出,气体被挖地板predrained气体排水巷道。研究变形由于动压,地板的故障特征,对地板的稳定性及其影响天然气排水巷道综合监测方法结合布里渊光时域反射计(BOTDR)——分布式光纤和自然电位探索采用。动态数据监测岩层之间的11123工作面地板和地面瓦斯抽放矿井的巷道淮南。获得现场数据表明,当岩石螺栓和其他固定组件稳定的地面瓦斯抽放巷道围岩,矿业的影响下,该地区的集中应力出现在深度20.7米,当裂缝最终形成,但整体结构围岩的稳定性仍好。底板的应力分布和裂纹演化的影响下动压显示时空特征。其中,铅的影响支持压力是107.48米,和磁滞效应的范围压力是34.42米。当工作面采矿位置到达和离监测站,故障显示基底岩层深度以下规则:不变的早期阶段,中间不断深化阶段,最后保持稳定。大约需要八天对这一过程的动态调整最终稳定。这项研究的结果可以为设计提供指导适当的程序执行智能绿色安全开采和警告巷道破坏的危险。

1。介绍

在煤与瓦斯突出矿区(1),如周围的城市淮南,在安徽中北部,中国,常常需要设计合适的地面瓦斯抽放道路(2提前),在一定深度以下的工作面,并进行安全设备系统工作布局,如煤层气开采和通风。在采矿作业的后期阶段,一旦工作面开采,围岩的原始应力平衡状态将改变。矿山压力的转移到地板上岩体最终将导致岩层的变形和破坏在一定深度的地板上。当时,如果地板气体排水巷道位于受灾地区和现场支持条件不足,这将不可避免地导致围岩的不稳定性和地面瓦斯抽放的道路,甚至呈现道路设备系统的操作不安全(3- - - - - -5]。由于这些原因,我们选择研究和确定地板的特点失败的影响下的动态压力和对稳定性的影响周围的岩石地面瓦斯抽放巷。这一研究获得的结果将实际的重大意义为安全稳定开采和道路的支持下煤层工作面临在淮南等领域和其他高天然气开采领域。

近年来,国内外的研究人员已经进行了大量研究的地板的损伤和特征的影响下矿业(6- - - - - -12]。歌等。13]建立力学计算模型的层沿工作面倾斜的承压水的背景下,在41503工作面开采的矿山和推导,从理论上讲,地板的应力分布和故障特征。Zhang et al。14)地震计算机断层扫描(CT)检测技术用于动态监测的变形和破坏地板在煤矿。Zhang et al。15]相互验证的方法涉及使用现场应变试验以及数值模拟综合研究厚煤层开采深度的损害。通过整理和分析大量的实测,朱et al。16)的不同的变形和破坏特征进行了探讨不同岩性和复合层结构在动压的影响。

也有丰富的研究成果与巷道周围岩石结构的变形和破坏特征(17- - - - - -24]。李等人。25)用数值模拟方法研究道路失败的机制造成的重复屈服在淮北矿业领域,提出了一种新的支持计划。陈等人。26)使用真三轴模拟仿真的方法来研究岩石的应变演化和断裂的特征的梯度加载下采矿巷道周围动态压力。华和杨27]利用布里渊光时域分析- (BOTDA)分布式光纤光学传感器(柴油)和近距离摄影技术来监控过程中巷道的变形层gob-side条目保留(gs)开挖,矿业,保留巷,和二次挖掘。地板的变形的动态演化特征的gs与一个大截面深矿井。李等人。28)使用高精度微地震监测系统和顶板动态监测仪器描绘地板失败2200工作面和深度还研究了4106材料巷道变形和破坏机理和运输巷道工作面以下。

基于上述研究结果,本研究采取了11123工作面和11123年地面瓦斯抽放矿井巷道在淮南一个工程案例研究。使用集成的监控方法,结合布里渊光时域反射计(BOTDR) -DFOS和自然电位勘探、全过程动态数据监测。11123工作面地板的故障特征测定,和稳定的11123层气体排水巷道周围岩石在动压的影响下进行了研究。

本文的主要贡献包括以下几点:(1)全面监控技术组成的分布式应变光纤和自然电位测试是用于监控下的围岩稳定性的动态压力,克服了单变量的问题意味着和少量的测量获得的数据在先前的研究。获得的结果通过全面监测数据自动检查,提高了数据的可靠性;(2)multiphysical字段数据的响应特性和围岩的稳定性变化的动态压力了,这将帮助未来的研究在巷道周围岩石的稳定性;(3)发现地板上的失败深度地层落后的二次深化煤炭开采的作用下墙。根据地板断裂的时空演化特征,和时间的特点要求动态调整的时刻的形成一个稳定的阶段确定。

2。工程地质条件

11123工作面矿山位于淮南地区,和工作面高度,在研究的时候,范围从450−−490(11123工作面属于# 3煤层)。的平均埋深工作面大约是470米,矿山罢工工作面长度约为1345米,倾斜的长度是155米。煤层的平均厚度为5.5米,平均煤层的倾角是10°。# 3和# 1煤层瓦斯突出煤层。3号煤层的瓦斯含量是6.6 - -7.7米³/ t,气体压力是1.76 - -2.44 MPa, # 1煤层的瓦斯含量是5.2 - -6.5米³/ t,气体压力是1.35 - -2.08 MPa。在矿业的早期阶段,天然气pre-extraction治疗进行了# 3和# 1煤层在同一时间。后的标准达成天然气开采、采矿对3号煤层的操作。加强了顶板管理在初始屈服阶段,天然气在开采过程中加强管理和通风以防止气体被困在砂岩层,导致气体超过安全标准的限制。

11123工作面开采厚度约5米。没有大的缺点或结构在工作面。岩性和其他相关信息的3号煤层在图所示1。11123楼气排水巷道位于⑧细砂岩和⑨砂质泥岩,与宽度 × 高度4600毫米×3500毫米。顶部和底部岩层由坚硬致密灰岩组成。巷道是主要用于放置和安装安全设备和系统对天然气排水和通风。

支持计划的11123楼气排水巷道采用支持形式的“当地螺栓+锚网+锚索和注浆”。一些支离破碎或软弱围岩段提前得到加强。锚是一个强大的预张锚,锚 ,间隔是700×700毫米,锚索 ,间隔是1900×2000毫米。三个锚电缆设计每个巷道部分根据中轴线对称;喷淋层采用甜混凝土厚度为100毫米(图2)。

3所示。集成监控方案

3.1。分布式光纤应变监测技术

在监测期间,AV6419-distributed光纤测试仪是用于现场数据采集。仪器实现单头没有双头闭环测量,这是非常方便和满足复杂条件下的地下建筑、布局,和数据采集。

当纤维附着在表面(或内部)的目标是拉伸或挤压的变形和破坏目标,布里渊背散射光的频率反射的纤维应变区域将会改变。将测量得到了布里渊分布式光纤测试工具背散射光功率,然后获得每个点的布里渊频移光纤。最后,根据布里渊频移和应变之间的线性关系,目标体的各部分的应变分布。目标体的温度变化时只有少量在监控期间,沿着光纤各点的应变值可以通过以下公式计算: 在哪里是应变值,是布里渊光频移的应变是什么时候吗 , 是布里渊频移在原来的状态,然后呢 是比例系数,它大约是493 MHz。

一些学者[29日- - - - - -32]介绍了这项技术在中国地下研究围岩变形和破坏的屋顶,在采矿过程中,测试精度和数据量都比传统的测试方法。

3.2。自然电位监测技术

地电场在监测期间的数据进行动态的网络并行电仪器(33),和自然电位变化的数据监控部分的工作面开采过程中得到完全。

在缺乏一个人工电源地质体,可以观察到任意两点之间的电位差的乐器,表明有一个自然电场(自然电位场)地质体内。然而,自然电位场动态地质体内将会改变由于地下水流动和岩体变形的影响和损害。相信这些影响会改变原始收费结构的稳定岩体内及其空间分布,伴随着分离,运动,和聚合的电荷在不同位置的岩体,然后形成自然电位场的动态变化(34,35]。

3.3。制度建设

了解损伤深度的11123工作面动态压力的影响下,其稳定性与较低的地面瓦斯抽放巷,现场钻井设计中间的⑧细砂岩岩层天然气排水巷道和地板的侧壁斜向上的初始开采工作面(图的位置3和表1)。

此外,光纤电缆和电缆后植入预定深度的孔通过辅助工具,分层进行了灌浆孔,允许设置有一段时间(图4和表2)。每个电缆允许完全夫妇和巩固在接触泥浆和围岩,一旦泥浆已达到所需的强度,数据采集开始现场。

4所示。结果和现场数据分析

4.1。现场数据收集

现场监测从2018年10月31日,2019年2月25日。现场数据得到整个监测期间总共57倍,质量好。

根据提供的信息我在监控期间,现场人员的观察,没有水泄漏在工作面和地板气排水巷道在整个监测周期。我们考虑到现场收集的数据没有被任何渗流场,如地下水。由于煤矿工作转变团队和干扰由于工业电场,我们选择收集现场数据每天下午2点。

4.2。地板上的失败和稳定的特征气排水巷道围岩在地板上

4.2.1。准备柴油监测结果

我们选择12组光纤应变数据处理监控期间,并获得相应的光纤应变分布和地层之间的关系(表3和图5)。纤维光学应变分布的云图在监测如图6。图7显示相应的截面的支撑结构之间的关系排水巷道和气体层的地板上。

2018年10月31日,工作面仍在nonmining阶段,这个时候,围岩的原始应力状态没有改变。2018年11月12日,光纤数据改变了第一次,和相应的应变值+ 416,+ 347με(I和II)领域。从分析稳定复合岩石梁结构由螺栓的作用和其他固定组件地面瓦斯抽放巷道的围岩,认为地面瓦斯抽放巷道的应力分布及其围岩下采矿位置改变了工作面开采过程。但是,因为地面瓦斯抽放巷道及其围岩被锚定的强烈支持,等等,他们认为高强度和防破坏特征的组合,使地面瓦斯抽放巷道周围岩体能够更好地比其他层传输压力,在一个更大的距离,和更大的承载能力。2018年11月21日,拉伸应变值达到+ 3306,+ 1003μεI和II(地区),表明一个区域的集中应力形成的岩体控制范围之外的地面瓦斯抽放巷道上方的螺栓。同时,内部的压力④砂质泥岩层(面积III)改变第一次和拉伸应变达到+ 517 με。这一分析表明,采矿工作面临的主要压力是传送到监控区域通过④沙泥岩层下开采的位置。

随着工作面不断先进,逐渐接近监控部分,板层底部压力的变化受开采影响逐渐增加。2018年12月12日,最大应变值达到+ 8149,+ 2574με(地区I和II)和④沙泥岩层的应变值增加到+ 1823με(面积III)。⑤细砂岩的内部压力迅速改为+ 1005με(IV)领域。据分析,影响工作面开采的主要压力位置在监测区域增加,岩体和岩体微裂隙逐渐出现了。2018年12月22日,工作面开采监测孔的位置刚刚越过最高为5.9米。在这个过程中,地区V和IV的应变变化最明显,增加了1173年和1755年με分别显示层裂纹的影响下的演变动态压力时空效应。地板的拉伸扩张在采空区是显而易见的。第三领域的微裂隙,V, IV进一步扩大,生产宏观骨折连接在一起。同时,工作表面的底鼓扩张是显而易见的。区域的岩体,重要的应力集中,产生了分离裂缝,发达的上部控制区域的锚(图6)。虽然紧张的程度在第二区域的围岩巷道是大,它保持稳定的控制下螺栓成员,没有损害发生。下面进一步分析进行结合的自然潜力和电极电流数据。

2018年12月22日,1月12日,2019年,采空区上覆岩体的倒塌,压碎和挤压地板岩体。地区迅速下降并稳定在III和V + 601με;第四区域的应变值下降到+ 1304με和保持稳定。2019年1月12日,2月25日,2019年,泥岩层的拉伸应变面积逐渐减少,最后稳定在+ 5923με。在这个过程中,内部岩层控制的锚杆的应变变化不大,保持在+ 2844με。在此期间,岩体中的应力的影响下矿业持续动态调整,最终形成了一个新的应力平衡状态。

接下来,我们分析了变形和破坏的过程在整个监测期间通过光纤应变云图(图7)。从这可以看出,区域的应变值我(垂直深度是19.5 - -20.5米)大于其他垂直深度的位置。从分析数据5和6区域1被发现位于⑥泥岩层。由于泥岩的低弹性模量,并没有实际控制范围的锚定螺栓,这个位置控制只能通过锚索的一部分。因此,岩体在这方面不仅影响开采的工作面,也由围岩巷道的支持,首先导致的压力变化在这个地区,然后形成应力集中的一个领域。当泥岩中的应力超过其承载强度、岩体的变形和破坏这个地区无法控制和锚索的有效抑制。最后,它破裂,产生分层裂纹。在第二区域中,然而,这还受到很多其他因素的影响,由于螺栓的有效控制,尽管内部应变的围岩在高弹性模量大幅改变,它仍然没有造成岩体的结构破坏,和整个巷道的围岩结构保持相对稳定(36,37]。地区三世,V,第四只受开采,因此,岩体的应变幅度相对较小。

4.2.2。自然电位监测

比较分析的数据8(一)和8(b)表明,自然电位差异,内外发生的范围伤害。当前通过破坏区中的每个电极下降缓慢的采矿工作面继续监测期间。当工作面推进距离超过58.9米,自然电位短暂上升,然后急剧下降,表明岩体微裂隙发芽了。其次是一个大的波动在连续大幅上升,下降,波动最大600 mA(图8(a))。当岩体的连续损伤,开发、渗透、和微裂隙的断裂交替共存和自然电位信号通常下降和pulse-like地波动。之前提出的工作表面的距离大约163.6米,也就是说,直到超过34.42米的孔,整个结构是在一个稳定的状态。在这个过程中,每个电极的总体趋势是清晰和高度一致。从图8(b),可以看出,没有明显的波动由于缺乏严重变形和损伤岩体的内部结构和数据在这个范围内比图中所示的数据不一致8(a)。上述结果也符合研究者的结果如刘et al。38和郝et al。39]。这些作者认为自然电位场的振幅异常引起的裂纹尖端放电在岩石破裂比引起的岩石变形要大得多。从自然电位的测量电极在不同深度钻孔,底板的破坏是0 - 20.7(电极# 1-26破坏区内)。自然电位数据基本上是符合损伤的深度数据,测量的光纤。

进一步验证上述分析,电极电流监测期间获得的数据加工成一个云映射(图9)。从这张地图上,可以看出,随着开采接近监测孔,底部的电极电流板的深度0 - 20.5整体下降,表明这个范围内的岩体变形岩石岩性的差异造成的。因此,有多少电极电流的差异减少各种岩层,和分层是显而易见的。通过比较图7,可以看出电极电流在我地区,III, IV, V开始减少,和相应的光纤应变值开始增加,这表明这个地区岩体受到压力和裂缝;后的应变值增加光纤拉,而电极电流降低了,因为电极与岩体之间的接触不良。开采的工作面超过孔板,地板的垂直深度在0 - 20.5失败,电极电流增加,而相应的应变降低了由于上覆岩体的崩溃和地板的压缩。在挖掘的过程中,电极电流区域我给最大的减少和应变的价值,最明显的变化是引起的应力集中和分层裂纹的形成。与电极电流收集的数据在整个监测期间,地板的电极电流在上部气排水巷道是增加(区域2)。虽然有一定的压力下回采巷道的围岩,由于螺栓的锚定效应,复合岩石梁加强抗性和承载力,成立由深拉锚定的围岩的巷道40,41]。通过限制其变形和破坏程度,电极电流和应变在该地区同时增加。

根据监测数据和现场的实际观察人员,没有骨折,崩溃地面瓦斯抽放巷道围岩的强有力的支持下,整个地板气体排水巷道保持相对稳定的动态压力。

4.2.3。范围的影响“领先”和“落后”强调的工作面

计量点选择在光纤位置对应于电缆上的电极位置为了提取和处理数据,结合自然的潜力和应变数据以分析的范围的影响“领先”和“落后”强调工作面(数据8和10)。

通过使用自然潜在的勘探技术和BOTDR-distributed光纤测试技术,我们能够精确测量和验证的变形和破坏特征以及地板的进化趋势在开采过程中岩体的11123工作面。我们的分析表明,21.7米的11123工作面开采距离没有影响岩层在监控部分。直到矿业的距离超过21.7 m,领先的压力并不影响地板的围岩瓦斯抽放巷在监测区域,逐步形成应力集中的区域。采矿工作面的距离是58.9米,内部也没有明显的骨折在岩石或其他损坏地板。推进距离超过58.9米时,岩体的自然电位的失败带底板的周期性波动模式急剧上升之后急剧下降,而应变值迅速增加在同一时间。在这个过程中,地板岩体产生裂缝和迅速发展成深。直到矿业面临超过了孔,上覆岩体坍塌填充采空区岩体应力转移到地上,导致扩张原始裂纹产生的张力逐渐萎缩。当工作面开采距离超过163.6米,自然电位和应变数据的波动往往是稳定的,表明岩体中的裂纹监测部分萎缩程度达到其最终稳定在这个过程。

根据这一综合分析,我们认为导致压力的影响在11123工作面为107.48 m,和滞后效应的范围压力是34.42米。

4.3。多参数数据的变化在不同的测量深度

通过分析应变,自然电位,电极电流数据,地板的失败的影响下的动态压力和围岩的稳定性地面瓦斯抽放的巷道进行了讨论。地板上失败的深度11123工作面是0 - 20.7(# 1-26电极位于它),和地面瓦斯抽放巷道围岩结构的相对稳定(#新电极位于它)。进一步分析的多参数数据的变化和关系在不同深度的影响下的动态压力显示动态演化的差异和变化的机制,在岩体的破坏区和天然气在开采过程中排水巷道的地板上。我们选择了六组不同测量数据点的深度进行分析(图11)。

的变化在每个测量数据点位于地板的损害范围(数据(11日)- - - - - -11 (d))观察。在煤矿的早期阶段,自然电位的值在每个测量获得的数据点逐渐下降了约250 mV。电极电流的整体下降幅度不明显,大约是3只马。然而,每个测点的应变增加,但值的范围是不同的,因为不同的岩石岩性。

开采时工作面距离超过58.9米,收集到的数据从不同的测量角度深度逐渐改变和大量。自然电位波动明显,最大振幅400 mV,然后波动减弱之前终于稳定下来。相比之下,显示,电极电流迅速减少。这个过程一直持续到地表采矿工作距离达到118米,与电极电流值下降了18马。在这个阶段,采矿位置已经穿过测点约26米。随后,当前值迅速攀升到73 mA直到监测期间,尽管当前值慢慢减少,最终稳定在68毫安。应变值迅速上升,然后慢慢减少(图(11日))。

测量获得的值点在9.18和13.45米深的海底是相似的。影响采矿、自然电位在岩石中还显示大波动,和最大波动是大约550 mV。电极电流的减少在这个深度范围很小,大约在10马。随后,只有一个小的增加是达到稳定状态。应变值迅速上升然后下降(数字11 (b)和11 (c))。

# 24点测量位于底板下的应力集中区域,最大值为5800με。应变值仅略,最后稳定在5100年有所下降με(图11 (d))。振幅相同的参数的变化在不同的测量深度不同,这是受影响的主要是由岩石岩性的差异和深度从地板上。

动压力的影响下,岩体的变形和破坏的地板被暴力和明显的失败,和动态变化的自然电位,电极电流,在每个测量点应变值都被有效的深度。应该注意的是,有显著差异在# 3测量电极之间的电流获得点接近底部板和获得其他职位。相信的裂缝岩体仍在发展和渗透的采矿位置超过了测点的上部。在此期间,压应力引起的上覆岩体的崩溃不是传播板层底部,这样电极电流显著降低。当开采工作面距离超过118米,电极电流停止下降,然后迅速上升。这一现象表明,上覆岩体的应力可以有效地转移到底板,当这发生了,这个过程花了八天时间才能完成。从这个,我们推断,开采后,都有一个过程的二次失败和深化岩体在地板上。一段时间后,上覆岩体坍塌的下行压力可以完全转移到地板上,使地板的浅层岩体裂缝挤压或关闭,直到地板最终稳定,这个过程可能持续八天或更长时间。因此,不仅应注意地板的变形和破坏岩体的岩体地板的矿业,但失败背后的矿业也应该继续被监控。

最后,我们观察到的变化在两个测量参数捕获点附近地面瓦斯抽放的围岩巷道,然后分析和确定围岩的稳定性(数字11 (e)和11 (f))。与上面的四个数据块,数据在数据中有显著差异11 (e)和11 (f)。很明显,这两个测量电极电流获得点不显示缓慢下降,然后明显降低,其次是增加。相比之下,电极电流显示了一个逐步上升的现象。应该注意的是,每个电极电流的增加是紧随其后的是一个小减少。我们相信这是一个动态自动调节过程的浓度和释放围岩中的应力联合作用下的工作面采矿和巷道支架结构。这个过程的一个重要指标的存在稳定的气体排水巷道围岩结构的地板上。此外,应变值在整个监测期间显示一个缓慢上升的趋势,最终稳定,这一过程基本上是控制在1000με。结合自然电位数据,它可以表明,整个过程持续波动在一定范围内,这是不同于以前的变化测量四个点。

5。讨论

基于该方法使用BOTDR-distributed光纤综合监测和自发的勘探潜力,地板上提取故障特征和底部巷道的稳定性在淮南煤矿11123工作面,安徽省,中国进行了研究。多参数的变化在不同深度测量获得的数据点进行了分析。

总之,我们发现岩石形成的各种参数变化的影响下动态压力是显而易见的,可以反映岩体的变形和破坏过程中不同深度的底板。仍然有一些差异不同深度测量分失败范围由于不同岩性的岩石地层,其位置相对于地板上。煤炭开采后,地上的二次失败和深化过程在采空区岩体。一段时间后,上覆岩体坍塌的下行压力可以完全传输到地板上,使地板的浅层岩体裂缝挤压或关闭,直到地板最终稳定,这个过程大约持续了八天。电极电流的地面瓦斯抽放的围岩巷道显示一个逐步上升的现象。应该注意的是,每个增加电极电流是紧随其后的是一个小减少。我们相信这是一个动态的自我调节过程和释放浓度下的围岩应力的联合行动的工作面采矿和巷道支架结构。这个过程的一个重要指标的存在稳定的气体排水巷道围岩结构的地板上。

动压的影响下,岩体的变形甚至损坏宏观上。前的宏观变化,微观物理和化学领域的复杂动态过程将岩体中形成。很难有效地捕获的信息在这个阶段通过常规测试方法(压力表、位移计、钻孔电视、等)(5,42]。本研究中采用的综合监测技术可以获取变化信息的物理和化学领域的岩体在宏观和微观方面8,12,29日,30.,34,38]。煤炭开采改变了岩体初始应力场分布:(1)在岩石弹性变形阶段,岩体中应力场的变化不明显,但分布式应变传感光纤可以捕获压力变化大于25με并能反映岩体的压缩或拉应力(12,30.,31日]。此外,还有大量的主要微裂隙岩体在自然状态下。增加和减少的岩体应力变化率的变化将导致microcharges之间的距离,然后引起极化电荷的密度的改变在岩体,形成极化电流,导致自由电荷的运动和自然电位的变化34,35,38]。(2)随着矿业应力场的增加,岩体有明显的变形,岩石孔隙度也将改变,主要或次要微裂隙会增加和扩大。分布式光纤应变传感和自发的潜在勘探可以捕获的宏观和微观结构变化特征在整个生产过程中岩体的压力(12,30.,38]。一旦岩体的负载超过其轴承极限,微裂隙相互连接并产生宏观裂纹,即岩体断裂和不稳定。在这个过程中,大量的自由电子离开岩体的断裂区域瞬间,导致电性质突变。当岩体是在一个连续的损伤状态,自发的潜力将形成一个pulse-like波动。在此期间,岩体的变形和破坏状态也可以捕捉到分布式应变传感光纤(35,38,39]。此外,如果有在岩体裂隙水流,水体的分布范围和流动情况可以通过等电法勘探技术掌握自然电位(43]。

multifield监测方法与传统测试方法相比具有以下优点:(1)传统测试方法通常使用一个单变量的方法,通常的macromeasurement运动和变形岩体,岩体的开发和断裂等。我们的研究可以捕获的响应特征和变化规律multifield数据引起的岩体的变形和破坏过程中从宏观和microperspectives矿业。不同的传感器也有自己的优势。获得的结果的比较分析各种数据更可靠。(2)传统测试方法主要是收购,用更少的测量数据和传感器的生存时间短,因此很难持续获得工作面开采超过测量后的数据点。在这项研究中,传感器的优点是抗干扰强、高生存能力,更多的数据点,和大量的数据。它可以完全捕捉multifield岩体损伤变化的数据信息在每个阶段的挖掘。

在这项研究中,multiphysical现场监测技术应用于监测巷道围岩的稳定性。此外,这组multifield监控系统也可以应用于屋顶和地板的监测岩石变形故障,保护煤柱的稳定性和其他相关监测。

6。结论

(1)损坏的程度工作面主要集中在上部泥岩层地面瓦斯抽放的锚巷道顶部,和损失约20.7米的深度。的整体稳定地面瓦斯抽放巷道的围岩结构很好。(2)矿山压力的影响底板有“进步”和“滞后”的特点长距离延续。其中,影响的范围的主要支持压力的11123工作面滞后压力的107.48米,34.42米。(3)动压的影响下,地板裂缝显示时空的演化特征。煤炭开采后,地上的二次失败和深化过程在采空区岩体。一段时间后,上覆岩体坍塌的下行压力可以完全传输到地板上,使地板的浅层岩体裂缝挤压或关闭,直到地板最终稳定,这个过程大约持续了八天。(4)通过安装光纤电缆和电缆监测系统监测孔,底部板损伤的过程完全被捕获。与多个物理领域的综合技术评价体系和参数设计并实现。这项研究的结果可以为设计合适的程序提供指导,开展智能绿色安全采矿,警告巷道破坏的危险。

本研究的局限性和未来方向的工作如下:(1)只有一个监测孔设计现场,和获得的数据只能客观地反映该地区的实际情况。因此,在以后的研究工作中,需要设计多个监测钻孔围岩的不同方向的道路,以获得全面、multiangle围岩变形和破坏;(2)在这项研究中,多个物理领域的监控方法用于获取大量可靠的数据,但它仍然需要与一些传统的验证方法。在后来的研究中,我们需要进一步加强相关的验证和比较工作;和(3)目前,现场监测工作通常依赖于地下的研究数据收集,和智能集合的程度不高。在未来,地下传感器监测系统需要连接到地面远程自动监测和早期预警平台通过5 g网络技术实现无人驾驶,自动,智能和集成数据采集、处理和分析、预测和预警。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

这项研究工作得到了国家自然科学基金(批准号41877268和41877268),安徽省重点研发项目项目(批准号1804 a0802213),研究生创新基金项目的安徽科技大学(批准号2019 cx1002),感激地承认。

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