中华人民共和国国家标准
GB/T25217.5-2019
冲击地压测定、监测与防治方法 第5部分:地音监测方法
Methods for test monitoring and prevention of rock burstPart 5:Monitoringmethodofearth-sound
中国国家标准化管理委员会 国家市场监督管理总局 发布
前言
本部分为GB/T25217的第5部分.
本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草.
本部分由中国煤炭工业协会提出并归口.
本部分起草单位:天地科技股份有限公司、充矿集团有限公司、中国矿业大学、北京科技大学、煤炭科学技术研究院有限公司.
本部分主要起草人:潘俊锋、夏永学、孟祥军、窦林名、姜福兴、邓志刚、冯美华、朱斯陶、刘少虹、张晨阳.
冲击地压测定、监测与防治方法 第5部分:地音监测方法
1范围
要求、数据处理及危险性评价方法.
本部分适用于煤矿冲击地压地音监测.
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件.凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括的修改单)适用于本文件.
GB3836(部分)爆炸性环境用防爆电气设备GB/T4208外壳防护等级(IP代码)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件.
煤岩体受载过程中产生的微小震动信息,一般能量小于100J,類率大于150Hz.
3.2地音频次frequencyofearth-sound一定空间范围内,单位时间煤岩体产生的地音事件次数.
地音能量earth-sound energy一定空间范围内,单位时间内产生的地音事件的能量释放值.
3.4 地音传感器carth-sound sensor用于接收井下地音信号的装置.
3.5 信号放大器signal amplifier用于接收地音传感器接收到的地音信号,通过信号放大处理后再传送到地面中心站的装置.
3.6地面中心站ground central station 用于接收井下信号放大器发送的地音信号,并进行数据存储和处理的装置.
4地音监测设备、技术参数及方案
4.1地音监测设备及主要技术参数
地音监测仅应符合GB3836、GB/T4208的相关规定.
地音监测系统应满足以下要求:
a)地音信号的采样類率不低于5000Hz,信噪比不低于30dB;b)可连续监测频率大于150Hz的微小震动事件:c)连续记录并显示地音活动数字波动曲线;d)连续记录地音信号参数:开始时间、持续时间、最大振幅: e)统计每分钟、每小时以及每个工作循环内的地音次数:f)统计每分钟、每小时以及每个工作循环内的地音能量;g)具有自动除噪功能;h)具有危险自动评价及预警功能:
i)数据存储:
一各传感器每分钟地音事件发生次数:一各传感器每分钟地音事件的能量和;一在监测数据上传线路中断时,其自存储时间不小于8h,上传线路恢复后,可自动传输中断 期间所存储数据:
j)以报告和图表形式实现地音信号处理结果的可视化.
4.2地音系统的校准
定期校准地音系统的敏感性和放大倍数,校准至少每两年进行一次.且校准报告中地音传感器、传输及接收设备的敏感性要分别叙述.每当系统经过修理后,都要根据校准报告重新设置每个通道的敏感性参数,新系统应在安装之前进行通道校准,校准报告作为装备的技术文档之一,应包含各个部件的特征值、敏感系数和设置参数.校准需由系统制造商或其指定单位完成.
4.3地音监测系统布置方案
4.3.1监测地点
采动应力影响范围内的回采巷道或掘进巷道、需要重点监测特定范围.
4.3.2系统布置
回采巷道一般超前工作面30m~200m,掘进巷道一般滞后工作面20m~120m.
4.3.3传感器安装
铺固长度不小于锚杆长度的80%镭杆露出煤岩体的长度为0.2m,如图1所示.
图1地音传感器安装示意图
4.3.3.2安装在铺杆露头处的地音传感器应用吸声材料(比如海绵、毛毡等)密封,应避免安装地音传感器的锚杆与金属网等金属材料接触.
4.3.3.3用重3.5kg的锤头在距离地音传感器20m~50m的锚杆上进行不少于3次敲击,一般抢锤高度为0.3m~0.5m,如果能够接收到敲击测试信号,说明地音传感器安装合格.
距离回采工作面不得小于30m,距离掘进工作面不得小于20m.
4.3.3.5回采工作面距离最近的传感器小于30m时,将该地音传感器移到最远传感器前方,地音传感器间交替向前移动,如图2所示.
方,地音传感器交替向前移动,如图3所示. 4.3.3.6揭进工作面迎头距离最近的地音传感器大于120m时,将最远的地音传感器移到该传感器前
图2回采巷道地音传感器安装及移动示意图
图3掘进巷道地音传感器安装及移动示意图
5冲击危险性的确定
5.1危险性判别指标
5.1.1概述
根据煤矿劳动组织形式("三八制”或“四六制")确定每个班次的时间段,以单位时间内(小时、班次)地音的能量变化率和频次变化率作为冲击危险性判别指标.
5.1.2以班为单位的冲击危险性判别指标
5.1.2.1班频次变化率A
地音的班额次变化率A,按式(1)、式(2)计算:
(2)