الانتاج الآمن هو شرط مهم لتطوير مناجم الفحم، ولكن في السنوات الأخيرة، وتكرار وقوع صخرة انفجر بشأن السلامة في مناجم الفحم وكان له تأثير خطير. صخرة انفجار غير مفاجئ، والضرر الهائل والخسائر الناجمة عن الكوارث هي واحدة من التهديدات الرئيسية للسلامة إنتاج مناجم الفحم.

انفجار الصخور، والمعروفة أيضا باسم "انفجرت الصخرة"، وهو الصخور المتراكمة تشوه مرن من الإطلاق العنيف المفاجئ من الطاقة الكامنة في ظل ظروف معينة، مما تسبب في الصخور إلى انفجار وظاهرة إخراج.

بعد دور طويل الأمد من الميكانيكا الجيولوجية، والطبقات الغنية بالفحم في الضغط التوازن والتشريد. في سياق تعدين الفحم، ويخل تعدين الفحم هذا التوازن، مما أدى إلى إعادة توزيع الفحم وتثقل حالة التوتر من كتلة الصخر، وكمية كبيرة من الطاقة المرنة التي تراكمت في عملية إعادة التوزيع. عندما الطاقة المتراكمة إلى حد معين، فإن التوتر يصل الفحم، قوة الصخور، سيتم الافراج عن الطاقة المرنة فجأة، مما تسبب في الفحم المفاجئ والكتلة الصخرية الدمار والانهيار أو رمي، يرافقه صوت صخرة ضخمة، والاهتزاز، وغالبا ما ينتج بين قوسين الكسر، spalling والفشل، الإختناقات المرورية، الضحايا، يشكل خطرا كبيرا على السلامة في مناجم الفحم.

1 وتخطيطيا من الاهتزاز. (A) وتخطيطيا من الطاقة المرنة المتراكمة؛ (ب) يتم تحرير تخطيطيا من الطاقة المرنة.

تقريبا جميع دول الغنية بالفحم وبدرجات متفاوتة من التهديدات كارثة انفجار الصخور، مثل الاتحاد السوفيتي السابق وجنوب أفريقيا وألمانيا والولايات المتحدة وكندا والهند والعالم الآخر. في الصين، وقع انفجار الصخور في وقت مبكر من عام 1933، الفوز في فاشن منجم فحم. كما ارتفع تعدين الفحم في الصين عمق وكثافة الصخور انفجر لغم موزعة على نطاق أوسع، وسوف تصبح مشكلة ضغط تأثير أكثر وضوحا.

FIG 2 الألغام الضغط عثرة تقادم جهاز والإصابات

من أجل بدقة / تمنع بشكل فعال انفجار الصخور، وضمان السلامة في إنتاج مناجم الفحم، قام العديد من الباحثين المحليين والأجانب الاستكشاف والبحث المستمر، من أجل إنشاء آليات الرصد والإنذار المبكر الفعال / موثوق بها.

في الوقت الحاضر، وتفسير النظري من الصخور تنفجر نظرية الرئيسية قوة، وصلابة النظرية، نظرية الطاقة، نظرية اتجاه التأثير ونظرية عدم الاستقرار. قوة النظرية هي الأكثر الاستخدام المشترك للكوارث مناجم الفحم، وعملية الإنتاج من رصد تأثير ضغط الأرض. نظرية القوة والفحم والصخور عانت عندما يصل الحمل حمولة، يحدث فشل الفحم تجربة عدم الاستقرار، صحافة تأثيرها.

ولذلك، دقيق مراقبة ثلاثي الأبعاد من التوتر كتلة الصخر، فهم تطور الفحم والصخور في الضغط ثلاثي الأبعاد في عملية التعدين، وسوف تساعد على الكشف عن آلية انفجار الصخور، ومن ثم اتخاذ اجراءات مماثلة للحد من احتمال وقوع انفجار الصخور.

الشكل 3 تخطيطيا لآلية Rockburst

ولكن هذه التكنولوجيا لا تزال توجد وسيلة لتحقيق طويل الأجل، ورصد دينامية ثلاثية الأبعاد من الإجهاد كتل الصخرية، وهناك نوعان من الأسباب. أولا، مشاكل الأجهزة، لم يتحقق الإجهاد الصخور استشعار متطلبات الأبعاد. أجهزة الاستشعار قياس الضغط المستخدمة على نطاق واسع مراقبة التردد المنخفض ( < 1HZ)، عرضة للانجراف في درجة الحرارة وضعف الاستقرار على المدى الطويل من الركيزة، والتداخل الكهرومغناطيسي لا تستطيع ان تلبي متطلبات الإجهاد الصخور على المدى الطويل ثلاثي الأبعاد، رصد دينامية. ثانيا، مشكلة البرمجيات، وغياب الرقابة على الانترنت والإنذار المبكر منصة الصخور الإجهاد الحقيقي ثلاثي الأبعاد. بسبب تأثير الضغط كارثة مفاجئة، وبالتالي فإن الوقت الحقيقي ثلاثي الأبعاد على الانترنت تراقب من التوتر الصخور المطلوبة.

في السنوات الأخيرة، وفريق الميكانيكا عملية البناء من الباحثين من معهد ووهان للروك وميكانيكا التربة، والأكاديمية الصينية للبحوث متعمقة، وضعت بشكل مستقل مجموعة من الصخور منجم للفحم انفجر رصد دينامية ونظم الإنذار المبكر.

أولا والباحثين FBG الاستشعار عن مبدأ باستخدام ثلاثي الأبعاد استشعار الذاتي المتقدمة الإجهاد الصخور، وأجهزة الاستشعار لديها دقة عالية ( < 0.3)، سريع التردد اكتساب ( > 5K هرتز)، على المدى الطويل الاستقرار، والحصانة للتداخل الكهرومغناطيسي وغيرها من الخصائص، وذلك لإيجاد حل لمشكلة التوتر كتلة صخرية ثلاثي الأبعاد لا يمكن أن يكون على المدى الطويل، ورصد دقيق.

وبالإضافة إلى ذلك، يستخدم الباحثون عالية السرعة شبكة المنطقة المحلية لتحقيق انتقال ضياع البيانات عبر مسافات طويلة، وذلك باستخدام خوارزميات التحسين ذكية ومنصة الحوسبة السحابية لتحقيق تحليل البيانات بكفاءة والتجهيز، من أجل إنشاء نظام رصد ذكي حقل الإجهاد ثلاثي الأبعاد من الصخور المحيطة. وفي الوقت نفسه، فإن الباحثين أيضا جمع المعلومات عن حالة التوتر من استخراج البيانات والتعلم الذكي، وإنشاء الصخور تنفجر مؤشرات الإنذار بالأخطار ونماذج لتقديم الدعم الفني القوي لسلامة إنتاج مناجم الفحم.

نتائج البحوث هي Yankuang المجموعة دونجتان منجم فحم، جينينغ الفحم وغيرها المحلي العديد من تحت الارض التحقق موقع المشروع III. التحقق من الميدان، ونظام يمكن رصدها بدقة في الوقت الحقيقي تغييرات ديناميكية ثلاثية الأبعاد التي اتخذت خلال الضغط المنقولة طبقات السقف. كما يثري دراسة نظرية الضغط الألغام، لتكشف عن آلية انفجار الصخور توفر دعما قويا. في المستقبل، سوف يواصل الباحثون البحوث وتحسين متعمقة، ويمكن تطبيقها الأمل في المزيد من مناجم الفحم، مرافقة لإنتاج سلامة مناجم الفحم الصينية.