煤礦井下斷層、褶曲、節(jié)理(裂隙)等隱蔽致災(zāi)因素如同采掘前方隱藏的“暗雷”,威脅著煤礦安全生產(chǎn)。如何讓看不見、摸不著的地下風(fēng)險變得可知、可測、可防?一號煤礦通過綜合勘查、科學(xué)分析、預(yù)測預(yù)報,打通地質(zhì)勘查、災(zāi)害防治、生產(chǎn)規(guī)劃全流程管理鏈條,為礦井裝上透視隱蔽致災(zāi)“科技之眼”,保障安全生產(chǎn)。
走進634工作面,履帶式車載機械震源機正平穩(wěn)地向工作面深處推進,操作人員全神貫注盯著操作臺,隨著指令下達,震源設(shè)備精準(zhǔn)激發(fā)地震波,一道道無形的振動穿透煤層與巖層,又攜帶著地下信息反射回來,被密布在巷道中的接收裝置一一捕捉。
“這些反射波信號,就像是地層寫給我們的‘密信’?!币惶柮旱V地質(zhì)測量部部長閆蹬杭指著屏幕上跳動的波形曲線介紹道,“過去用傳統(tǒng)物探技術(shù),好比在黑暗中摸黑探路,不僅耗時費力,而且檢波器與井下環(huán)境耦合差,信號信噪比低,珍貴的地質(zhì)數(shù)據(jù)常被雜亂干擾淹沒,槽波‘速度—頻率’拾取誤差大,成像容易失真,關(guān)鍵地質(zhì)信息難以精準(zhǔn)識別,給安全埋下隱患?!?/span>
為把構(gòu)造危險區(qū)變?yōu)榘踩a(chǎn)放心區(qū),一號煤礦開展區(qū)域普查,通過井下槽波地震勘探技術(shù),對整個工作面進行高精度的“核磁共振掃描”,為安全“探路”,為工作面安全回采與災(zāi)害風(fēng)險研判提供科學(xué)可靠的“導(dǎo)航底圖”。斷層、褶曲、煤層異常變化這些重點風(fēng)險點,具體位置在哪、規(guī)模有多大,都能看得一清二楚。
“634工作面槽波地震探測布設(shè)激發(fā)點329個,接收點657個,測線長度共計6560m。我們通過新引進的礦用本安型節(jié)點式槽波地震儀,配合變異度函數(shù)算法優(yōu)化,使構(gòu)造識別精度提升30%,為礦井采面布置和災(zāi)害防治提供了精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐?!币惶柮旱V總工程師付天河說道。
槽波地震勘探是利用在煤層中激發(fā)和傳播的導(dǎo)波,探查煤層不連續(xù)性的—種地球物理方法,是地震勘探的一個分支。它的核心原理就像用手敲擊墻壁,通過聲音的反射就能判斷墻壁后面是否有空洞,地震波穿透巖層時,不同性質(zhì)的巖層、斷層、會讓波的速度、能量發(fā)生變化,儀器都能及時捕捉,從而繪出清晰的“地下地質(zhì)地圖”。
“CY1、CY2……槽波成像異常區(qū),這些探測結(jié)果就是我們?yōu)暮χ卫淼摹鲬?zhàn)圖’?!钡販y防治水部業(yè)務(wù)主管胡鑫瑋翻開筆記本,上面密密麻麻記錄著探測數(shù)據(jù),經(jīng)GeoCoal槽波地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)深度解析,不僅精準(zhǔn)鎖定634工作面內(nèi)斷層的具體位置與影響范圍,還清晰勾勒出煤層厚度變化“全景圖”,煤層厚度突變區(qū)、構(gòu)造破碎帶邊界清晰可辨。
“這是我們最新構(gòu)建的三維地質(zhì)模型,利用槽波地震的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),我們采用槽波地震儀為煤層進行CT掃描,通過分析地震波能量的衰減情況來判斷地質(zhì)構(gòu)造,隨后利用反射槽波技術(shù)‘鎖定’斷層邊界,就像利用B超技術(shù)精準(zhǔn)定位腫瘤位置一樣?!焙维|一邊講解,一邊調(diào)出電腦上的槽波成像圖,紅藍交織的色塊,將地下構(gòu)造展現(xiàn)得淋漓盡致。
礦山隱蔽致災(zāi)因素普查治理,是從源頭遏制事故的關(guān)鍵防線。一號煤礦將不斷提升礦井災(zāi)害普查治理水平,以科技之力筑牢本質(zhì)安全防線,為煤礦高質(zhì)量發(fā)展保駕護航。
來源丨陜煤黃陵礦業(yè)
煤炭科學(xué)研究總院期刊中心擁有科技期刊21種。其中,SCI收錄1種,Ei收錄5種、CSCD收錄6種、Scopus收錄8種、中文核心期刊9種、中國科技核心期刊11種、中國科技期刊卓越行動計劃入選期刊4種,是煤炭行業(yè)最重要的科技窗口與學(xué)術(shù)交流陣地,也是行業(yè)最大最權(quán)威的期刊集群。
期刊簡介
《智能礦山》(月刊,CN 10-1709/TN,ISSN 2096-9139)是由中國煤炭科工集團有限公司主管、煤炭科學(xué)研究總院有限公司主辦的聚焦礦山智能化領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用新進展的綜合性技術(shù)刊物。
主編:王國法院士
刊載欄目:企業(yè)/團隊/人物專訪政策解讀視角·觀點智能示范礦井對話革新·改造學(xué)術(shù)園地、專題報道等。
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期刊成果:創(chuàng)刊5年來,策劃出版了“中國煤科煤礦智能化成果”“陜煤集團智能化建設(shè)成果”“聚焦煤炭工業(yè)‘十四五’高質(zhì)量發(fā)展”等特刊/專題30多期。主辦“煤礦智能化重大進展發(fā)布會”“煤炭清潔高效利用先進成果發(fā)布會”“《智能礦山》理事、特約編輯年會暨智能化建設(shè)論壇”“智能礦山零距離”“礦山智能化建設(shè)運維與技術(shù)創(chuàng)新高新研修班”等活動20余次。組建了理事會、特約編輯團隊、卓越人物等千余人產(chǎn)學(xué)研用高端協(xié)同辦刊團隊,打造了“刊-網(wǎng)-號-群-庫”全覆蓋的1+N全媒體傳播平臺,全方位發(fā)布礦山智能化領(lǐng)域新技術(shù)、新產(chǎn)品、新經(jīng)驗。
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