刘家亨 邹嘉晖 刘航

摘 要 面对现阶段冲击式地压难以预测及把控的问题，文章给出了一款借助于大数据技术来分析的矿区冲击性地压观测及预报机制。文章结合于针对某煤矿22123作业面所做出的分析，总结归纳出了在冲击性地压产生之前的基本预兆是煤岩层内部所产生的微震类迹象。依托矿山区域内安全生产监测机构对于多类作业面微震的产生情况、温度变化、煤岩层内部结构力学改变等多类性质的变化形态做出大数据模式的归纳分析，最后借助于传入各个矿井的地质状况参数，即能够对此矿井内冲击性地压产生的时空特征做出初步的评估与通报。文章只是做为基于大数据进行分析观测冲击性地压产生的一款理论材料，旨在让矿区内生产生产设备达到稳定高效运行。

关键词 矿区地压 冲击性 地压观测 大数据技术 应用

中图分类号：TD324文献标识码：A

0引言

在我们国家目前的经济状况下，持续地提升对煤炭矿山的采掘力度，尽管可以促使我国经济实现一定时期内的快速发展，然而随着其不断地加大开采力度所招致的矿山冲击性地压所造成的危害也日趋加剧。处在矿山区域内的煤岩层隐含着强大的内在势能，而冲击式地压的发生可促使这部分能量在短时间内以迅猛、突发的状态由岩层中喷发出来，可导致大量的煤岩结构体的瞬间喷出。煤矿的持续深入性开采极容易引发出矿井内冲击性地压危害的出现，对于我们人类赖以生存的地球家园来说，煤炭资源充当着人类生活中能源资源的主导化角色，是属于一种脱离不掉的依赖性物资，所对应的煤炭采掘规模亦很大，故此冲击性地压危害亦为矿山生产作业中所遇到的最为严重的地质隐患之一，具有着很强的潜在性威胁。

1冲击性地压预防和治理现况

就我们国家来说，其中的大部分煤炭矿山均都拥有50-60年的开采历史，伴随着煤炭开采时间的不断延续以及采掘深度的持续加大，其矿区中冲击性地压所造成的危害问题已经显得逐步的突出化，圆满处置所发生的矿区冲击性地压灾害问题已经是迫在眉睫，是当前煤矿生产中的当务之急。然而因为眼下时期的科学技术层次发展得还不到位，对于圆满处置冲击性地压危害问题并未总结归纳出有效的的解决路径。因为冲击性地压所造成危害的深度性，其极大地阻碍了我国煤炭产业发展水平的提升，制约着经济发展的进程，故此，国内外的广大学者一直不懈地致力于冲击性地压危险的消除，并且在矿区冲击性地压的管控模式、观测方法和产生机理等多项内容的研究上实现了很多的重大突破。

人所共知，造成冲击性地压危害的内在原因是多个方面的，致使其产生的因素也是不一而足的，因此冲击性地压观测的困难程度显而易见，其是很难归纳出一个十分完整的规律性材料及运算公式，其在数学表达上存在着较强的含糊性，然而其本质即为当煤岩层托付着很大的压力，甚至会超出其内在允许值时，即会出现煤层内在潜能的突然解放，因此在造成岩层内冲击性地压出现时其在时空元素及力学参数表现上必然隐含着彼此之间的密切关联性。

2针对物联网、大数据和云计算的概念解释

2.1物联网

所言物联网，其是指搭建在人体与物体之间，可实现讯息互为交流的渠道。其是在目前已经相对成熟且完满的互联网环境下，依照相应的通讯规则，借助于较为新潮的射频辨认技术而达成的。西方的美欧等国家都极为关注物联网体系的构建，且持续性地加大投资，由此有力推进了物联网体系的构建。

2.2大数据技术

随着物联网技术覆盖的范围越来越广，“人、机、物”三元世界在信息空间（Cyber Space）中的交互、融合所产生的数据量越来越大，这样就产生了大数据问题。

大数据是指具有“大容量、多变性、快速化”特性的数据，这就是“3V”定义。除此之外，“低价值密度”也是大数据还应当具有的显著特征。

数据分析、管理和数据存储与大数据有着密切的联系，大数据的存在及其规模效应给他们带来了极大的挑战。因此人们提出了诸如基于 Hadoop 的数据储存方法、基于 ETL 的数据抽取和集成方法。

2.3云计算技术

云计算技术也是以当今发展迅速的网络技术为背景下的一种新兴的技术，具有按需服务、超大规模、高可拓展、虚拟化、高可靠、通用化等特点。由于云计算有很好的应用和商业价值，所以 Google、Amazon、IBM、SUN、Microsoft 等公司都推出了各自的硬件和软件架构。

3大数据分析在冲击地压预测中的应用

3.1煤矿信息化技术

由于我国煤炭行业发展时间较短、经验不足以及矿井井下环境的复杂多样性，与其他行业相比，矿井的信息化较为困难。目前也没有一个确切的实现煤矿信息化技术综合自动化的方案。但是仅对于综合自动化的实践工作概况而言都是相对类似的，即对煤矿各个子系统都进行联网和远程控制和监测，能够实时了解井下的各种生产状态，建设一个能实现全矿井各个系统数据接入和显示的功能平台。

3.2冲击地压的力学机制

冲击地压是一种特殊的矿山压力显现形式，其根源是高弹性能的突然释放，其蕴含的高弹性能就是因为上覆岩层的垂直应力、煤岩层自身的膨胀应力和由于地质构造造成的构造应力等所造成的。由于地壳运动的影响以及温度、压力的变化，加之地层沉积岩的作用，在地质构造发育形成过程中，地层所受到的应力始终在不断的变化之中。

4结语

文章提出了一种应用大数据对矿山冲击地压进行预测的方法，大数据的应用使冲击地压规律的总结和预测变成了可能，但是在全国所有矿井实现上文所提到的矿山安全監测系统和实现大数据处理分析是一件比较困难的事情。若要实现上述的方案，需要投入大量的人力和物力对相关的硬件设备和软件进行大规模的改良和研发。

参考文献

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