[00108608]煤矿冲击地压智能探测预警技术及装备
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技术详细介绍
成果简介：
冲击地压是煤矿开采诱发的一种动力灾害，具有突发性、破坏性和复杂性等特点，造成巷道严重摧毁和人员伤亡，冲击地压预测防治是世界性难题，目前在深孔多参量原位预警方面仍未形成智能化技术装备。基于矿井区域评价预测结果，从原位探测定量评价出发，发明煤矿冲击地压智能探测预警技术装备（钻孔深度40m 以上、钻孔速率可达 1cm/s），深孔钻进物理力学响应量信息提取钻屑量、煤的冲击能指数、弹性能指数、动态破坏时间以及单轴抗压强度等五个参量作为评
价指标，建立深孔多参量冲击地压危险评价体系，多尺度、多参量指标评价冲击地压危险性并评定强弱等级，数据评价速度 1s 以内，在红阳三矿、首山一矿等多个矿井测试应用。
成熟程度及推广应用情况：
目前处于何种研发阶段：☐研发 ☐小试 ☒中试 ☐小批量生产 ☐产业化；
样机：☒有 ☐无
推广应用情况：本套技术装备是在产学研用一体化机制、校企合作的基础上形成的，研究团队通过开展深入研究并与企业达成合作，共同实现校企合作项目
孵化，将技术装备投入到实际工程应用中，目前该技术装备已在辽宁红阳三矿、河南首山一矿等矿井应用。
技术优势：
本项目旨在提高冲击地压预测预报装备的智能化。该装备主要在煤矿回采工作面、回采巷道、掘进巷道进行施工作业。装备的相应位置安装有位移传感器、转速转矩传感器、重量传感器、压力传感器、温湿度传感器等。控制系统通过编程，根据各传感器采集的数据判断当前打钻深度，评价装备所处工作区域环境，基于工作环境可以调整装备工作状态，提升了装备运行过程中与工作环境的匹配性；装备可以自动对每米排出的煤粉进行收集称重，并进行记录保存，提高了传统技术的智能化水平，减小了误差，同时减少了监测数据的不确定性，便于进行规范化管理。实现钻、采、录智能化、一体化。
性能指标：
1. 装备具有较高的钻进效率，钻孔深度 40m 以上、钻孔速率可达 1cm/s。
2. 装备可通过深孔钻进物理力学响应量信息提取钻屑量、煤的冲击能指数、弹性能指数、动态破坏时间以及单轴抗压强度等五个参量作为评价指标，多尺度、多参量指标评价冲击地压危险性并划分强弱等级，数据评价速度 1s 以内。
市场分析：
国内外冲击地压煤矿数量多、分布广，且煤矿开采过程中深受冲击地压危害影响，急需一套先进、智能、方便的冲击地压原位评价预测技术方法与智能探测装备，为了保证安全生产、减少财产损失，势必要在智能探测与冲击地压防控上加大投入。煤矿冲击地压智能探测预警技术装备的主要面向对象为国内外冲击地压煤矿，我国现阶段冲击地压煤矿数量为 123 处，随着煤矿开采转向深部，冲击地压矿井数量呈现增加趋势，每年新增加的冲击地压煤矿和目前尚未确定是否会冲击地压的一般性煤矿也是重点面向对象，因此本套煤矿冲击地压智能探测预警技术装备市场需求巨大，前景广阔。
经济效益分析：
煤矿冲击地压智能探测预警装备技术水平先进，应用的冲击地压煤矿数量多、分布广，具有非常广阔的市场前景，经济效益显著。
1. 提高生产效率，增加采煤产量传统冲击地压评价预测方法流程较为复杂，所需时间较长，本套技术装备大大缩减了过程时间，更加智能高效节约时间成本，在相同时间之内可以安全高效开采更多煤炭，提升开采效率，带来更多经济效益。
2. 减少自然灾害造成损失人工采矿活动容易引起冲击地压灾害，煤岩体突然破坏，产生剧烈冲击波，造成井下洞室瞬间破坏、支架折损、人员伤亡，应用智能探测技术装备评价冲击地压危险性，提高预测精准度，有效规避冲击地压风险，减少自然灾害造成的经济损失及人员伤亡。
