某冲击地压巷道围岩原位改性吸能/防冲试验

　　项目类别：煤矿巷道防护试验

　　某冲击地压巷道围岩原位改性吸能/防冲试验

      1.项目概况

　　冲击地压是指煤矿井巷开采的深部或构造应力很高的区域，在临空岩体中发生突发式破坏，以剧烈方式释放煤岩体能量的一种动力现象。冲击地压瞬间造成的大量煤岩石体崩落，在产生巨大声响和气浪冲击，可将巷道挤压和破坏，并易诱发瓦斯爆炸等次生灾害[1-3]。根据2017年国家矿山安全监察局的调研结果显示，截至2017年6月，我国发生冲击地压灾害的国有煤矿177个，我国发生了重大冲击地压事故达30多起，造成300多人伤亡，受伤上千人，摧毁巷道数千米，随着开采深度的快速增加，冲击地压灾害呈现“矿井数量增长越快、灾害程度越严重”的不良局面。因此，为防止冲击地压灾害的发生，需全力发展煤矿巷道支护防冲技术工作。

　　图1煤矿冲击地压灾害

　　2.服务内容

　　（1）需在现场为项目方提供16个动态土压传感器点位安装与测试，及现场数据分析服务。

　　（2）为本项目提供的土压传感器需测量不同工况下普通煤矿与围岩改性煤矿巷道的动态土压数据，以分析顶板冲击动力作用下巷道围岩及其支护体系的动力响应过程。

　　（3）本项目使用的土压传感器要求尺寸微型化，可最大程度减少对原有场地的干扰及土拱效应，高频响（响应时间≤0.1ms），分辨率≤0.1kPa，耐冲击工况≥100组，故障率≤5%。

　　（4）为本项目提供的仪器型号为ESP-II动态土压传感器（定制），主要参数如表1所示。

　　表1.该项目所布设仪器具体情况

　　3.项目实况与代表数据

　　（1）试验设备

　　本次试验设备采用二维固液耦合相似材料模拟试验平台。

　　（2）传感器布设和试验模型

　　ESP-II土压传感器布设方案，如图所示。

　　部分土压传感器测点布设图

　　（3）试验代表性数据

　　某煤矿巷道试验模型动态土压传感器测试数据与模拟试验对比

　　4.服务评价

　　本次项目技术人员在项目所在地全程提供现场传感器布设指导、调试数采仪、动态土压力数据分析与数据处理等技术服务，DSP-I孔压传感器和ESP-II土压传感器记录的数据为煤矿巷道防护研究提供了重要资料，并得到使用单位高度评价。

　　用户评价：ESP-II微型动态土压传感器不仅具有微型化尺寸，且具有高响应精度、频响速率、高分辨力、耐强振动冲击等特点，达到了国内同类产品领先技术水平。