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近日，安徽大學聯(lián)合大連理工大學、淮南礦業(yè)集團承擔的國家重大科研儀器研制項目“新型煤與瓦斯突出高靈敏寬頻響全光纖微震監(jiān)測儀(51627804)”通過國家自然科學基金委員會組織結(jié)題驗收。
煤與瓦斯突出是煤炭開采時在礦井下發(fā)生的一種強大災害——在壓力作用下，含瓦斯煤巖破裂，破碎的煤與瓦斯突然向采掘空間大量噴出，不僅會摧毀礦井下巷道設備與通風系統(tǒng)，還使附近區(qū)域充滿煤粉與瓦斯，危害人身安全，甚至可能導致煤塵和瓦斯爆炸等重大事故。加強煤與瓦斯突出防治工作是保障煤礦安全生產(chǎn)的必要措施。
絕大多數(shù)煤與瓦斯突出發(fā)生前都有預兆，包括響煤炮等有聲預兆和煤層層理紊亂等無聲預兆?，F(xiàn)代研究表明，微破裂擴展及其微震活動是煤與瓦斯突出災害形成的重要前兆信息。因此在煤與瓦斯突出防治工作中通常利用微震儀檢測微破裂前兆信息，從而預警煤與瓦斯突出的發(fā)生。
在本專項項目完成之前，我國使用的微震儀基本依賴進口。不能掌握自己的微震監(jiān)測預警技術使我國的重大工程存在受制于人的風險，也無法確保我國重大工程的網(wǎng)絡信息安全。因此研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)、安全可控的微震監(jiān)測預警技術有著重要意義。
本項目將干涉型光纖傳感技術實際應用于煤礦微震監(jiān)測，不僅讓儀器擁有更高的靈敏度和檢測分辨率，能夠獲取震級更低、震級范圍更大、頻域更廣的微震信息，還解決了傳統(tǒng)壓電式或磁電式微震監(jiān)測設備存在的燃爆風險、電信號傳輸距離短、本底噪聲大、易受電磁干擾等問題。本項目研發(fā)的微震監(jiān)測儀實現(xiàn)礦山動力災害前兆規(guī)律研究手段上的重大突破，為深部煤礦開采動力災害的基礎理論研究及監(jiān)測預警提供關鍵技術支撐。
作為世界首次應用干涉型光纖傳感技術的微震監(jiān)測儀，其核心部件自主開發(fā)，我國擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。在突破國外高技術壟斷的同時還實現(xiàn)了干涉型光纖傳感技術對傳統(tǒng)壓電式微震監(jiān)測技術的更新?lián)Q代。目前設備已經(jīng)實現(xiàn)了對淮南某礦區(qū)煤礦突水與引漢濟渭工程高應力巖爆災害的實時預警，即將進行批量生產(chǎn)制造和成果轉(zhuǎn)化。
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