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随着矿井开采深度加大,我国煤岩动力灾害发生频次呈逐年增长趋势,对煤岩动力灾害进行提前预警是防治灾害发生的必要前提,常规煤岩动力灾害电磁辐射监测预警技术得到了广泛应用,但在抗电磁干扰和监测距离等方面存在局限,而超低频电磁辐射具有传播距离远、抗干扰能力强的特点,可弥补常规电磁辐射的不足。论文通过理论分析和现场测试,开展了冲击危险矿井采掘过程围岩应力的超低频电磁信号响应规律研究,研究了煤岩体受采掘影响产生应力集中的时间与空间分布规律,分析了超低频电磁辐射对卸压措施的响应特征,揭示了强动力显现发生前的超低频电磁辐射前兆规律,对于超低频电磁辐射应用于冲击煤层围岩失稳产生冲击地压危险的预警具有重要的现实意义。主要研究成果包括:(1)超低频电磁辐射对冲击危险煤层回采过程中工作面巷道煤体应力变化具有较好的响应规律。超低频在空间特征上可以反映巷道不同区域煤岩应力的响应规律,在时间特征上可以反映巷道某一区域煤岩体应力随时间(推采进度)的变化趋势;超低频对煤体应力集中的响应方面,相比常规电磁辐射具有一定的超前性。(2)冲击煤层注水和卸压爆破措施可以降低煤层应力集中,措施前后超低频电磁辐射有一定的响应特征。超低频电磁强度值随着煤层注水措施实施呈现减小趋势,同时与钻屑量指标变化呈正相关性;卸压爆破前超低频电磁强度值在高位稳定波动,爆破后突然减小并稳定一段时间,之后突然增长,再到缓慢下降至较低值并稳定;卸压措施未能完全降低应力集中而导致煤炮事件发生时,超低频电磁强度值会呈现突然增大趋势。(3)井下动力显现事件发生前,超低频实时监测电磁强度值会有明显的前兆规律,表现为明显呈现出“上升-下降”与“上升-下降-上升”的变化趋势。(4)相对于常规电磁辐射,超低频电磁辐射具有更好的抗干扰能力。超低频和常规电磁辐射对于井下机电电磁干扰响应强度幅值都随着距离增加呈现减小趋势,但超低频电磁辐射可以在较近距离内避开机电干扰,尤其是可以较好的避开高频段电磁干扰波的影响;对于电缆、注水泵等干扰源,超低频电磁辐射和常规电磁辐射对于的响应主频段分别集中在3kHz,1.3kHz与45kHz,5kHz。