微震监测下煤与瓦斯突出的自动触发与时频特征研究

该研究论文标题为《微震响应煤与瓦斯突出模拟试验 (2014年)》，发表在《采矿与安全工程学报》上，由中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院的雷文杰、李绍泉等人合作完成。文章针对煤炭开采中常见的煤与瓦斯突出问题，利用先进的大型煤与瓦斯突出模拟试验系统进行深入研究。 研究人员着重于开发一种具有优良密封性和流变性能的突出口材料及其制作工艺，这种材料旨在模拟真实条件下，煤层在垂直和水平应力综合作用下的瓦斯突出行为。通过高灵敏度的微震监测系统，研究人员能够实时监控瓦斯突出的全过程，包括孕育、激发、发生和残余四个阶段，细致记录每个阶段突出腔体内的瓦斯压力变化，以及描绘出突出孔洞的大小和形状。 微震响应信号分析是一项关键技术，研究人员将信号频率范围限定在0至2000赫兹，并采用小波包变换方法进行深入分析。小波包分解技术有助于揭示各阶段信号的独特时频特征：在孕育阶段，信号主要表现为高频成分；激发阶段，信号频带范围逐渐扩大，直至出现低频成分；突出阶段则显示全频带响应，而残余阶段的信号则从相对较低频逐渐向高频转变。 这项研究的重要性在于，它为微震预警系统的研发提供了关键的试验数据支持，对于提高煤炭开采过程中的安全性具有重要意义。通过理解瓦斯突出的微震响应模式，可以提前预测并采取预防措施，防止或减轻灾害的发生，从而保障矿工的生命安全和矿产资源的有效利用。 该论文的中图分类号为TD712，文献标志码为A，表明其研究内容属于地质资源开发与安全工程领域，符合工程技术论文的学术标准，具有较高的理论价值和实际应用价值。这项工作是煤炭开采领域的重要科研成果，为煤与瓦斯突出风险控制提供了科学依据和技术支撑。