[发明专利]一种煤矿巷道冲击地压危险性的声学监测方法

摘要

本发明公开了一种煤矿巷道冲击地压危险性的声学监测方法，通过设置激振器向煤体发射特征振动波信号，通过设置检波器拾取在所述煤体中传播的振动波，根据初到时间差计算两相邻检波器间煤体的纵波波速；在采煤过程中，通过计算随着回采工作面推进相应煤体区域内纵波波速的变化率，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，并将冲击地压危险性指数分级，可精准确定冲击地压危险区域、危险等级，而且操作简单、成本低廉，具有较好的适用性，对于选择合理的防治措施、保障工作面安全高效开采具有重要意义。

主权项

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：上式中：VS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：上式中：VS′为某煤体区域距离回采工作面为S时的纵波波速变化率，VS+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：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。