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申请/专利权人：徐州弘毅科技发展有限公司;中国矿业大学

摘要：本发明公开一种深部巷道掘进矿山地震波监测及超前应力快速探测的方法，涉及深部矿井开采动力灾害监测的领域，适用于煤矿深部开采下巷道掘进迎头超前应力及周边应力的快速探测。首先在工作面进风巷、联络巷、工作面切眼以及正在掘进的巷道后方布置震动信号传感器，对巷道掘进迎头超前及周边区域形成覆盖监测，然后根据监测区域内应力大小与收集到的震动波纵波速度大小之间的正比例关系，通过层析成像法反演震动波纵波波速情况得到该区域内应力分布状态，以便准确地分析、总结巷道掘进期间掘进迎头超前应力的分布规律，划分冲击危险区域，确定冲击危险等级，从而及时、有效地制定针对性的卸压解危措施，确保巷道安全掘进。

主权项：1.一种深部巷道掘进矿山地震波监测及超前应力快速探测的方法，其特征在于：在巷道待掘区域14周围的运输平巷4、联络巷5、工作面切眼11以及正在掘进的回风平巷6中间间隔布置多个震动信号传感器8，震动信号传感器8垂直安装在巷道帮部锚杆的端部，震动信号传感器8的连接线端向上安装；利用所有震动信号传感器8对巷道掘进迎头超前及周边区域形成覆盖监测系统，之后利用覆盖监测系统收集覆盖巷道掘进超前区域因掘进作业诱发顶板扰动产生震源7的震动波信号，震动波信号传播路径为震动波传播射线12，当覆盖监测系统监测范围内的震源7产生震动波，所有震动信号传感器8均能够通过震动波传播射线12接收到所有震源7产生的震动波，将各个震动信号传感器8接收到相同矿震震动信号后分别经通信电缆10传输到地面监测计算机1中进行数据存储、分析；利用地面监测计算机1生成监测区域内震动波波速分布云图，根据震动波纵波波速大小与覆盖超前区域内应力值之间的正比例关系，得到巷道掘进超前区域内应力分布状态，由于震动波速度值越大的区域其应力值也越大，即可通过应力分布状态信息判断出覆盖巷道掘进超前区域的危险位置；随着工作面回风平巷6不断向前掘进而相继在巷道掘进迎头9后方间隔布置震动信号传感器8，从而对巷道掘进迎头9超前及其周边区域的应力进行实时、快速探测；具体步骤如下：步骤A.首先在煤矿井下工作面已完成掘进的运输平巷4、联络巷5、工作面切眼11以及正在掘进的回风平巷6帮部锚杆的端部垂直安装震动信号传感器8，用以接收震动波信号，利用通信电缆10连接所有已安装完成的震动信号传感器8，再与安设在井下的监测分站3相连接，最后通过通信光缆2把监测分站3与地面监测计算机1进行连接；步骤B.随着回风平巷6不断掘进，在巷道掘进迎头9后方按照一定间隔及时布置震动信号传感器8，由于巷道掘进迎头9的采掘活动造成该区域上覆岩层断裂、弯曲下沉，进而诱发矿震形成震源7，震源7产生震动波被布置在工作面运输平巷4、联络巷5、回风平巷6和工作面切眼11的震动信号传感器8接收到，震动波信号由震源7传播至震动信号传感器8之间的路径为震动波传播射线12，即震动波模拟的无形传播路线，通过布置的多个震动信号传感器8进而对工作面和巷道掘进迎头9及其周边区域形成监测覆盖；步骤C.所有震动信号传感器8将接收到同一震源产生的矿震震动信号后分别经通信电缆10传输到监测分站3进行分类汇总、编码，进而通过井下通信光缆2实时传输到地面监测计算机1，按照数据接收的先后顺序进行分类存储；步骤D.根据地面监测计算机1分日期和时间存储的数据，采用震动波波形分析软件对某一段时间内的震动波数据进行处理、分析，生成回风平巷6巷道掘进迎头9及其周边监测区域内震动波波速分布云图，根据回风平巷6巷道掘进迎头9及其周边区域，即掘进迎头周边50m范围的应力值与震动波波速大小之间的正比例关系，推算出震动波速度越大的区域其应力值也越大，即该区域具有冲击危险。

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