煤岩动力灾害的氡监测技术初探.docx

煤岩动力灾害的氡监测技术初探
煤岩动力灾害的氡监测技术初探
摘要：煤矿动力灾害是指在煤矿开采过程中，由于地质构造、矿井结构、矿压等各种因素引起的岩层破碎、滑动、爆炸等现象。氡是地壳中广泛存在的天然放射性气体，其浓度的变化可以反映煤岩体内部的破裂和运动情况。本文初步探讨了煤岩动力灾害的氡监测技术，并介绍了其原理、方法和应用前景。
关键词：煤岩动力灾害；氡监测；放射性气体；破裂运动
1.引言
煤矿动力灾害是煤矿开采中常见的安全隐患，对矿工生命财产造成严重威胁。目前，对煤矿动力灾害的监测主要依靠地震仪、应力监测仪等设备，但这些设备的安装和维护成本较高。而氡监测技术可以通过监测煤岩体中氡的浓度变化，实时了解煤岩体内部的破裂和运动情况，为动力灾害预防和预警提供重要参考。
2.氡的特性及来源
氡（Rn）是天然的放射性气体，是铀（U）系列衰变的终产物。它的来源主要包括地壳中的岩石和土壤，尤其是含铀的矿石和矿体。氡具有较长的半衰期，可在空气中自由扩散并迁移到不同的地质层中。
3.氡监测技术的原理
氡监测技术主要基于氡的放射性特性。通过设置氡监测仪器，在不同的岩层中收集氡气体样品，并利用核仪器对样品进行测量和分析。氡气体的浓度变化可反映煤岩体中的破裂和运动情况。
4.氡监测技术的方法
氡监测技术的方法主要包括无源方法和活动方法。无源方法是指通过收集自然界中的氡气体样品进行监测，主要包括空气中氡的测量、土壤氡的测量和水中氡的测量。活动方法是指通过人为释放氡气体，并收集其浓度变化进行监测，主要包括人体调查、矿洞内氡的测量和氡的释放试验。
5.氡监测技术在煤岩动力灾害中的应用
煤岩动力灾害的氡监测技术可以在以下方面应用：
5.1动力灾害预警：通过监测氡的浓度变化，及时预警煤岩体的破裂和运动情况，以便采取及时的应急措施，保障矿工的安全。
5.2动力灾害诱发机理研究：通过监测不同地质构造和矿井结构下氡的浓度变化，可以揭示煤岩体动力灾害的诱发机理，为煤矿设计和工程施工提供重要参考。
5.3动力灾害源的定位：通过监测氡浓度变化的空间分布，可以准确定位煤岩体的动力灾害源，有助于划定安全工作区域和隐患区域。
5.4动力灾害治理效果评估：通过监测氡浓度在不同治理措施下的变化，可以评估动力灾害治理效果，指导后续的灾害治理工作。
6.结论
氡监测技术对于煤岩动力灾害的预防和预警具有重要意义。通过对氡浓度的监测和分析，可以实时了解煤岩体内部的破裂和运动情况，为煤矿的安全生产提供科学依据。
参考文献：
[1]杨才懿,张克春,丁伟.氡气技术在煤岩动态灾害中的应用[J].中国矿业大学学报,2011,40(3):359-363.
[2]孙守琨,谢石,司马光.氡在煤岩破裂与变形过程中的测试与分析[J].中国安全科学学报,2016,26(4):175-179.