.24 北京科技大学学报 第35卷 式中，？为应力变化速度阙值，为应力变化指 地显示出应力大小及空间分布特征.其中第1组23 数阙值.之所以采用应力变化速度和应力变化指数 号传感器，埋深8m,实测相对应力13.1MPa,达 两个概念是因为应力变化速度物理含义更直观，而 到红色预警值I2MPa,由于云图的红色特征值设 应力变化指数的阈值设置更方便 为15，所以在应力云图上只显示为橙色，而非红色 基于应力变化速度的煤岩体冲击危险性指数 在图8所示的冲击危险性云图上，同样位置明显显 也采用戒下型抛物线隶属函数，计算公式为 示为红色，表明该区域为冲击危险区.另外，在距 顺槽煤壁8~10m位置有一浅黄色色带，表明这一 0,W<0: )2 区域是监测重点，而这一现象在应力云图上根本没 (VE)= KTRPR ,0≤M<KTR PR; (6) 有显现 l,W≥kTR PR. 轨道巷应力云图 20 15 2.3 多因素冲击危险性 由于应力及应力变化速度均可触发系统预警， 在计算多因素构成的冲击危险性系数时需重点关注 56 最危险的因素，并赋以最高的权重，即采用最大隶 组编号 属度优先原则计算多因素冲击危险性指数，计算公 图7轨道巷应力云图 式为 Fig.7 Cloud picture of stress in the track lane 4(P,V)=(P)Uμ(V) (7) 轨道巷冲击危险性云图 2 2.4预警云图 16 冲击危险区 云图通过不同的色彩反映参数（如应力）的空 间分布状态，如红色表示高应力区，蓝色表示低应 3 456 78 力区.经过插值计算后的云图比原来的散点数据能 组编号 更全面的表现数据的区域特性，具有直观、形象、 图8轨道巷冲击危险性云图 空间分布连续、反映信息全面及使用方便的特点 Fig.8 Cloud picture of rock:burst risk in the track lane 将钻孔应力计沿工作面顺槽规则布设，形成一 个监测面，依据监测数据及测点的空间坐标，经数3应用实例 据插值、等值线绘制、色彩映射、色彩填充等步骤 山东某煤矿3305工作面采深平均为950m,煤 形成各种专题云图，包括应力云图、应力变化速度 层具强冲击倾向性，顶、底板坚硬、厚大，工作面内 云图、冲击危险性云图等.应力云图是最基本的云 断层发育，工作面综合评价为中等冲击危险性.实 图形式，通过云图全面反映被检测区域应力场的状 施以冲击地压实时监测预警系统为主，以钻屑法和 态及应力集中情况 电磁辐射法为辅的监测预警系统.分别在上下顺槽 由于各测点的应力阈值不同，通过应力云图无 内安装钻孔应力计，从距切眼20m位置开始，上 法直接反映测区冲击危险性分布，甚至造成低阈值 下顺槽分别布设10组应力计，组间距25m,每组 测点漏报或高闽值测点误报的错误.尤其对于浅孔布设2个应力计，埋深分别为8m和14m. 测点，因距离煤壁较近，强度较小，而且有可能处 依据现场实测和理论分析，8测点的应力红、 于超前支承压力的峰值区，其应力指标对于冲击地 黄预警值分别设为10MPa和12MPa,14m测点 压预测具有重要意义，但因其应力阈值通常小于深 的应力红、黄预警值分别设为l3MPa和15MPa 部钻孔阈值，即使其应力已经达到或超过预警值，应力变化指数的红、黄预警值分别设为0.2和0.15. 只要没有达到云图的红色阈值，在应力云图上仍然 通道状态采用应力和变化指数双指标预警机制，预 显示为安全颜色，从而造成漏报.冲击危险性云图 警模型如下： 直接反映被测区域冲击危险性分布，更适于进行工 红，P≥PRUTy≥TR 作面危险性区域分析及用于指导卸压设计， 通道状态= 黄，PY≤P<PRUry≤r<rR: 图7和图8分别为山东某煤矿3305工作面切 绿，P<ynr<rY. 眼距离37m时，同一采样时间的轨道巷应力云图 (8) 和冲击危险性云图.在图7所示应力云图上，清楚 式中，P为应力黄色预警值，Y为应力变化指数北 京 科 技 大 学 学 报 第 卷 式 中, 妹 为应 力变化速度闽值 , 为应力变化指 数 阑值 之所 以采用应力变化速度和应力变化指数 两个概念是因为应力变化速度物理含义更直观, 而 应力变化指数 的阑值设置更方便 基 于应 力变化速度的煤岩体冲击危 险性指数 也采用戒下型抛物线隶属函数 , 计算公式为 , ` ,认 。、 认 、 “ 拜 城少之 亏 — 二一 , 娇 人 长 又匕少 凡 饰 ,从 珠 · 地显示出应力大小及空间分布特征 其中第 组 号传感器, 埋深 , 实测相对应力 , 达 到红色预警值 , 由于云 图的红色特征值设 为 , 所以在应力云图上只显示为橙色, 而非红色 在 图 所示的冲击危险性云图上 , 同样位置明显显 示为红色, 表明该区域 为冲击 危险区 另外, 在距 顺槽煤壁 、 位置有一浅黄色色带, 表明这一 区域是监测重点, 而这一现象在应力云图上根本没 有显现 轨道 巷应 力云图 多因素冲击危险性 由于应力及应力变化速度均可触发系统预警 , 在计算多因素构成的冲击危险性系数时需重点关注 最危险的因素, 并赋以最高的权重, 即采用最大隶 属度优先原则计算多因素冲击危险性指数 , 计算公 式为 ` ,认 拜 口, 巧 预警云图 云图通过不 同的色彩反映参数 如应力 的空 间分布状态, 如红色表示高应力区, 蓝色表示低应 力区 经过插值计算后 的云图比原来的散点数据能 更全面 的表现数据 的区域特性 , 具有直观 、 形象 、 空间分布连续 、反映信息全面及使用方便的特点 将钻孔应力计沿工作面顺槽规则布设 , 形成一 个监测面 , 依据监测数据及测点的空间坐标, 经数 据插值 、等值线绘制 、色彩映射 、色彩填充等步骤 形成各种专题云 图, 包括应力云图 、应力变化速度 云图 、冲击危险性云图等 应力云图是最基本 的云 图形式, 通过云图全面反映被检测区域应力场 的状 态及应力集中情况 由于各测点的应力闭值不同, 通过应力云图无 法直接反映测区冲击危险性分布 , 甚至造成低 闽值 侧点漏报或高闭值测点误报 的错误 尤其对于浅孔 测点 , 因距离煤壁较近 , 强度较小, 而且有可能处 于超前支承压力的峰值区, 其应力指标对于冲击地 压预测具有重要意义 , 但因其应力闭值通常小于深 部钻孔阂值 , 即使其应 力己经达到或超过预警值, 只要没有达到云图的红色闽值 , 在应力云图上仍然 显示为安全颜色 , 从而造成漏报 冲击危险性云图 直接反映被测区域冲击危险性分布 , 更适于进行工 作面危险性区域分析及用于指导卸压设计 图 和图 分别为 山东某煤矿 工作面切 眼距离 时, 同一采样 时间的轨道巷应 力云图 和冲击危 险性云图 在图 所示应力云图上 , 清楚 组编号 图 轨道巷应 力云图 一 玉 轨道巷冲击危险性石图 迷剩 红编 号 图 轨道巷冲击危险性云图 , 一 应用 实例 山东某煤矿 工作面采深平均为 , 煤 层具强冲击倾向性 , 顶 、底板坚硬 、厚大 , 工作面内 断层发育, 工作面综合评价为 中等冲击危险性 实 施以冲击地压实时监测预警系统为主, 以钻屑法和 电磁辐射法为辅的监测预警系统 分别在上下顺槽 内安装钻孔应力计, 从距切 眼 位 置开始 , 上 下顺槽分别布设 组应 力计 , 组间距 , , 每组 布设 个应力计, 埋深分别为 , 和 , 依据现场实测和理论分析 , , 测点的应力红 、 黄预警值分别设为 和 , 测点 的应力红 、黄预警值分别设为 和 应力变化指数的红 、黄预警值分别设为 和 通道状态采用应力和变化指数双指标预警机制, 预 警模型如下 , 八, , 了孙 蕊只 蕊 。 , 只 了匆 自几, 红黄绿 ,、、 一 一 通 道状态 式中, 场 为应力黄色预警值 , 为应力变化指数