GBT 25217.8-2021 冲击地压测定、监测与防治方法 第8部分:电磁辐射监测方法.pdf
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5.1.1.1监测掘进工作面的冲击危险性时,需要在掘进工作面的左侧、左前方、正前方、右前方和右侧布 置五个测点,天线分别朝向掘进面的左侧、左前方、正前方、右前方和右侧(见图1)。 5.1.1.2在掘进巷道需要监测的区域一帮或两帮布置测点,测点间距为5m~20m,具体可根据监测区 或所在煤层厚度确定,一般薄煤层为5m,中厚煤层为10m,厚及特厚煤层为20m;巷道中有受构造或 煤柱等影响的区域时,要根据实际情况不 王相应区域内增加测点
GB/T 25217.8—2021天线0. 5 m天线朝向朝向0>0. 5 m2 #大纯天0. 5 m天线3#天线朝向a)左前方b)正前方c)右侧右前方与左前方方向对称左侧与右侧方向对称图1掘进工作面电磁辐射移动式测点布置图5.1.2回采工作面测点布置方式5.1.2.1以开切眼或停采线为基准点,在回采工作面巷道内采动应力集中影响区或其他可能的危险区,布置多个测点按顺序进行测试,见图2。5.1.2.2在回采工作面内测试冲击地压危险性时,从上端头或下端头开始顺序布置测点,按顺序进行测试。5.1.2.33测点间距为5m~20m,一般薄煤层为5m,中厚煤层为10m,厚及特厚煤层为20m;巷道中有受构造或煤柱等影响的区域时,要根据实际情况在相应区域内增加测点。有效监测范围7m~50m60°巷道5 m~20 m测点间距、接收天线监测仪图2巷道或回采工作面电磁辐射移动式测点布置图5.2在线式监测5.2.1掘进工作面电磁辐射传感器布置方式5.2.1.1监测掘进工作面的冲击危险性时,需要在掘进工作面布置电磁辐射传感器,传感器距工作面5m~15m(见图3),应随着掘进进尺而定期前移,使传感器距掘进工作面始终保持在前5m15m范围内;天线主方向朝向工作面前方煤体。5.2.1.2在掘进巷道需要监测的区域布置传感器,传感器间距为40m~60m;巷道中有受构造或煤柱等影响的区域时,要根据实际情况在相应区域内增加传感器或缩小传感器间距;天线与巷道壁倾斜呈30°夹角,开口朝向被监测煤体区域中心,缝槽朝向煤壁或顶底板,避开电缆等干扰,4
GB/T25217.8—2021煤层监测范围掘进方向EMR电磁辐射传感器巷道图3掘进工作面电磁辐射监测系统布置图5.2.2回采工作面电磁辐射传感器布置方式5.2.2.1在回采工作面巷道内采动应力集中影响区或其他可能的危险区,布置电磁辐射传感器,传感器间距为40m~60m(见图4);巷道中有受构造或煤柱等影响的区域时,要根据实际情况在相应区域内增加传感器或缩小传感器间距。5.2.2.2随着回采工作面的推进,电磁辐射传感器距工作面煤壁小于5m时应后移一次,移动至距工作面煤壁20m~30m处。5.2.2.3天线与巷道壁倾斜呈30°夹角,开口朝向被监测煤体区域中心,缝槽朝向煤壁或顶底板广场标准规范范本,避开电缆等干扰。
GB/T25217.8—2021终端机中心机通信接口分站电磁辐射传感器分站1分站3分站4电源采空区分站2电源图4回采工作面及巷道电磁辐射监测系统布置图6监测数据记录与处理6.1数据获取与记录6.1.1移动式监测数据获取与记录移动式电磁辐射监测数据通过人工测试、计算机通信获取,其日常监测需填写监测记录表(见附录A中的表A.1),并注明干扰情况,6.1.2在线式监测数据获取与记录在线式电磁辐射监测数据由电磁辐射监测系统自动采集、存储和分析,其日常监测需填写监测记录表(见表A.2),并注明干扰情况等。6.2分析指标冲击地压危险性电磁辐射监测以电磁强度作为主要分析指标,电磁脉冲作为辅助分析指标,当电磁强度变化不明显且整体值偏高时,应分析电磁脉冲。6.3数据处理技术人员应每天制作周期性的电磁辐射变化图和电磁辐射分布图,数据分析周期至少为7d,具体应根据该矿冲击地压危险性的电磁辐射异常持续时间确定。6
牛通过特征分析和趋势分析对电磁于扰信号进行
移动式和在线式电磁辐射监测每天均应填写日报表(见表A.3)
冲击地压危险性电磁辐射预警方法包括临界值法和趋势法
7.2.2临界预警值的确定
GB/T 25217.8—2021
7.2.2.1未确定电磁强度临界预警值时,可参考式(1)确定
Ec 煤岩体具有冲击危险性的电磁强度临界预警值,单位为毫伏(mV); EA— 在无冲击地压危险区域,移动式测试或在线式监测n(n>7)天的电磁强度平均值,单位 毫伏(mV); K电磁强度系数,一般取1.3~1.5。 2.2未确定电磁脉冲临界预警值时,可参考式(2)确定电磁脉冲的临界预警值。 Nc=KNAv
Nc煤岩体具有冲击危险性的电磁脉冲临界预警值; NAve—在无冲击地压危险区域,移动式测试或在线式监测n((n>7)天的电磁脉冲平均值; K——电磁脉冲系数,一般取 1.7 ~ 2. 0。
7.3.1.1通过分析同一测点或同一区域的电磁辐射监测指标随时间的变化规律,并判定是否具有持续 或波动式增长(或下降)趋势;数据分析周期至少为7d,具体应根据该矿冲击地压危险性的电磁辐射异 常持续时间确定。 7.3.1.2当电磁强度或电磁脉冲出现持续或波动式增长(或下降)时,判定为在△T=t2一t,时间内具 有单调持续变化趋势, 7.3.1.3当计算机软件自动判定电磁强度出现持续或波动式增长(或下降)后,按式(3)计算电磁强度的 趋势变化率呢。
GB/T 2521Z.8—2021
E一一 趋势开始t时刻的电磁强度平均值,单位为毫伏(mV); E2一一趋势判定时t2时刻的电磁强度平均值,单位为毫伏(mV)。 .1.4当计算机软件自动判定电磁脉冲出现持续或波动式增长(或下降)后,按式(4)计算电磁脉冲 势变化率
式中: N,趋势开始t,时刻的电磁脉冲平均值; N.——趋势判定时t?时刻的电磁脉冲平均值
N,—趋势开始t时刻的电磁脉冲平均值; N,—趋势判定时t,时刻的电磁脉冲平均值。
7.3.2趋势预警值的确定
水利标准N2N X100% N. ......................(
7.3.2.1各矿应根据具体的地质及采矿条件、矿压及电磁辐射变化规律,确定电磁强度或电磁脉冲相应 的趋势变化率的趋势预警值c和最小持续时间尺度Tc。 7.3.2.2未确定趋势预警值时,可参考:7c≥35%,Tc≥2h
7.5冲击危险性判定与预警
监测区域具有下列情况之一时,判定该区域具有冲击地压危险性,需进行冲击危险性预警或提示: a) 同一区域内连续两个及以上测点的电磁强度或电磁脉冲的平均值超过临界值,E≥Ec 或NMNc; b 电磁强度或电磁脉冲具有明显的持续增强趋势,接近临界预警值,且其趋势变化率超过趋势 预警值,持续时间大于最小持续时间尺度,nl≥nc且T≥Tc; c) 某一区域电磁强度或电磁脉冲明显增长到近期内的极大值后下降过程中,Inl≥nc且T≥Tc: 特别是明显持续增长到近期内的极大值后下降到近期内的最小值,为最危险状况; d 在确认无干扰、干扰较小或无故障的情况下,电磁强度或电磁脉冲强烈变化,且变化幅度超过 趋势预警值
软件发出预警提示,技术人员应查看并分析监测数据分布规律及变化趋势,并进一步结合地质与 资料、矿压显现现象,考虑其他监测方法及监测数据进行综合分析,确认有危险时,发出冲击地压危 预警。
GB/T25217.8—2021附录A(规范性附录)电磁辐射监测记录与报表表A.1~表A.3给出了电磁辐射监测所需要的记录表和日报表。其中:表A.1适用于移动式电磁辐射日常每天或者每个班次监测,表A.2适用于在线式电磁辐射监测、传感器移动、电磁干扰等的日常记录水利软件、计算,表A.3适用于电磁辐射监测数据日常分析及冲击地压危险性判定。表A.1移动式电磁辐射监测记录表测点编号监测地点位置电磁强度电磁脉冲备注或电磁干扰记录平均值测试日期:测试人员:表A.2在线式电磁辐射监测记录表日期开始与结束时间传感器移动情况干扰种类报告人员记录人员表A.3冲击地压电磁辐射日报表测点1号测点2号测点..N号测点备注测点位置电磁强度电磁脉冲区域性分布图区域性分析区域性分析结果:趋势性变化图趋势性分析趋势性分析结果:危险性判定分析人(签名):年月日9
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