煤柱稳定性分析评价的高频电磁波CT技术研究

• 作者: 刘少虹 张震 徐刚 王东攀 高晓进 黄志增
• 来源期刊: 采矿与安全工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 高频电磁波 CT技术 区段煤柱 煤柱稳定性 分析评价
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 页码范围: 1150-1157,1163
• 页数: 9页
• 分类号: TD353
• 语种: 中文
• DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2018.06.009

摘要

针对回采工作面内区段煤柱稳定性分析定量计算难度大、直观超前预评价难实施问题,应用JW-6型地下高频电磁波CT系统,研究电磁波衰减与煤柱稳定性评价因子(煤层裂隙发育和围岩应力集中程度)相关性,并以灵东煤矿及古山煤矿为工程背景,利用高频电磁波CT技术探测分析大、小煤柱的稳定性.在此基础上,总结了基于电磁波CT技术的煤柱稳定性评价的多参量指标,建立了基于电磁波衰减特征参数指标的煤柱稳定性评价方法.研究结果表明:1)电磁波衰减系数随煤层裂隙的扩展不断增大;2)在采场围岩应力环境中,电磁波衰减系数值呈现应力集中区>应力降低区域>未采动影响区;3)对于同一性质的煤层,当煤体未发生异常破碎时,电磁波衰减系数越大,表明其所受载荷越高;4)电磁波CT技术可以较准确地实现煤柱稳定性的预测评价,煤柱稳定性预测评价因子反映在电磁波衰减特征图像上,表现为电磁波衰减异常区数目、衰减异常区的分布位置及范围、衰减异常集中系数;5)根据指数分析法确定了煤柱稳定性危险指数W,并对煤柱稳定性进行了等级划分:W≥0.75,较不稳定;0.45≤W<0.75,中等稳定;W<0.45,比较稳定.该研究结论对煤柱稳定性的超前预评价、煤柱宽度的优化具有重要参考意义.