预测预报技术

预测预报技术（精选11篇）

预测预报技术 篇1

岩爆是巷道开挖后诱发开挖空间周围岩体突然破坏的一种岩石破裂过程失稳现象, 并伴随有受压岩石的应变能的突然释放[1]。岩爆发生时可听到围岩内部发出清脆爆裂声, 岩体发生猛烈的脆性失稳破坏, 破坏后的岩块会猛烈地弹射出来, 往往造成开挖工作面的严重破坏、设备损坏和人员伤亡。

平煤集团十二矿三水平胶带下山掘进工作面经常听到岩爆声响, 并有抛渣现象。发生在十二矿三水平胶带下山的几次危险性比较大的岩爆现象统计情况见表1。

1 岩爆机理初步分析

由于岩石物理力学性质本身的复杂性, 再加上地质力学条件及诱发因素、采掘因素的影响, 使岩爆问题更加复杂化, 因此其发生机理至今还没有完全研究清楚。到目前, 国内外学者已提出了“强度理论”、“能量理论”、“分形理论”、“失稳理论”等[2]。

通过分析十二矿所发生的岩爆现象, 可以发现在该地区发生的岩爆仍然有一定的规律性。

1) 巷道的埋深影响。十二矿三水平胶带下山首次发生岩爆现象位置的埋深为1 107m, 属于深部开采巷道。据统计, 我国发生岩爆的最小采深为200m, 随着开采深度的增加, 发生岩爆的危险性也急剧增大

2) 岩体力学特征的影响。生产实践与试验研究均表明, 岩体的强度越高, 引发岩爆所要求的应力越小。由岩爆发生时巷道所处的岩层层位可以发现, 岩爆发生时, 巷道处于L1、L2、L3灰岩中, 灰岩层厚而坚硬, 岩层强度高, 容易发生岩爆现象。

3) 地质构造的影响。实践证明, 岩爆经常发生在向斜的轴部, 特别是构造变化区、断层附近、构造应力带, 当巷道接近断层或向斜轴部时, 岩爆发生的次数明显上升, 而且强度加大。十二矿发生岩爆的巷道都接近李口向斜轴部, 这也是发生岩爆现象的因素之一。根据十二矿岩爆现象统计, 在断层附近, 岩爆现象发生的次数明显增加, 强度加大, 并且断层附近巷道变形破坏严重。

4) 施工工序的影响。根据十二矿岩爆现象统计, 岩爆发生位置多在掘进工作面左帮, 强度属中等。岩爆多发生在工作面放炮后1h左右。在可以统计的次岩爆中放炮时间与发生岩爆时间相隔小于60min的有43次, 比例为78%;小于40min的有28次, 比例为50.9%;小于30min的有23次, 比例为41%。

2 电磁辐射法在岩爆监测中的应用

煤岩电磁辐射是煤岩体受载变形破坏过程中向外辐射电磁能量的一种现象, 源于煤岩体的非均质性及变形破裂的非均匀过程, 与煤岩体的变形破裂过程密切相关。电磁辐射信息综合反映了岩爆等煤岩灾害动力现象的主要影响因素, 电磁辐射强度主要反映了煤岩体的受载程度及变形破裂强度, 脉冲数主要反映了煤岩体变形及微破裂的频次[3,4]。

岩爆的发生从时间上可分为准备、发动、发展及结束4个阶段。预测岩爆就是要在其准备及发动阶段, 根据前兆信息判断岩爆的危险程度。现场实验得出:电磁辐射和煤岩体的应力状态相关, 应力越大时电磁辐射信号就越强, 电磁辐射脉冲就越大, 发生岩爆的危险性就越大。根据试验数据及实际观测数据分析, 可得出观测区域电磁辐射的定量指标。

为了正确判断施工巷道岩爆发生的区域以及岩爆的危险程度, 采用电磁辐射法对十二矿巷道施工过程中的岩爆现象进行了监测。

2.1 电磁辐射监测

在工作面后方160m处开始布置测点, 巷道两帮都布置测点 (因右帮动力电缆对监测结果影响太大, 重点监测左帮) , 沿工作面推进方向, 每隔10m布置1个测点, 依次为0, -1, …, -16, 工作面左右帮各布置1个测点。随着工作面向前推进, 测点依次增加为-17, …, -20等。测点布置见图1。

监测工作开始时, 首先进行一次普查, 初步确定岩爆可能发生的危险区域, 把这些区域定为重点监测范围。经过监测发现, 在测点-3～-8, -16～-18区域内, 电磁辐射强度值及脉冲数明显偏高。在监测期间, 测点-16～-18区域内发生了岩爆现象。从这次岩爆发生前后的电磁辐射情况看, 岩爆发生前的一段时间电磁辐射强度幅值较高超过临界值30mV, 随后有一段时间相对较低, 然后发生岩爆现象, 听到“岩炮声响”。岩爆发生前后的电磁辐射强度E的变化情况见图2。

2.2 监测结果分析

测点-10～-18区域内没有岩爆危险时的监测结果见图3, 可以看出, 此时电磁辐射强度较低, 且脉冲数变化不剧烈。

监测结果表明, 当测点电磁辐射强度值超过30mV, 或者脉冲数增加1倍以上时, 有岩爆危险, 应采取相应的措施。

从以上观测到的规律可知, 采用电磁辐射法对岩爆的危险性进行评价及预测预报是可行的、有效的, 从观测的结果可以确定岩爆发生的区域和地点, 为采取有针对性的防治措施提供了科学依据。

3 岩爆的防治

防治技术的主要指导思想是根据岩爆发生的机理、强度、位置、深度、层位等, 提出岩爆发生的判断准则, 建立岩爆发生的安全防治体系, 同时制订与之相应的行之有效的安全技术措施。

根据现有资料的初步判断, 防治技术措施的主要内容为钻孔卸压及软化围岩方法, 消除和缓解岩爆发生的程度, 确保安全生产。

在十二矿三水平胶带下山, 采用中深孔爆破卸压措施, 钻孔深度15m。具体措施如下:

1) 布置2个卸压孔, 其在工作面中间偏两帮位置 (见图4) , 打孔采用MK-3钻机, 孔径95mm。

2) 卸压孔深15m, 与巷道掘进方向一致。

3) 每孔装药量为25捆, 每捆3卷, 并用硬纸绑扎后整体装入Υ75mm的薄塑料管内, 再将塑料管装入钻孔里 (Υ35mm水胶药每卷0.5kg, 0.4m) , 封泥长度5m。

通过爆破卸压解围措施, 基本上达到了防治岩爆的目的, 岩爆发生的次数及强度均有所降低。

实施爆破卸压措施前后, 工作面的电磁辐射监测指标的变化情况见图5。

4 结语

1) 岩爆现象的发生与地质构造如断层有密切的关系, 因此当巷道施工至构造附近时, 一定要加强防护措施, 加强监测, 及时采取防治措施。

2) 在施工过程中要注意总结岩爆现象发生的规律性。如在十二矿胶带下山, 岩爆多发生在工作面放炮后30min左右, 所以规定躲炮时间最低不能少于30min。

3) 安全施工措施。施工过程中要及时探测前方构造及岩层变化情况;短段掘进 (小循环, 循环进度小于1.2m) , 及时锚网支护;积极采取措施, 加强管理, 严格防护和预测工作。放炮时一次起爆, 防止第1次爆破和第2次爆破之间发生岩爆造成事故。

4) 用电磁辐射法预测岩爆危险性是可行的, 可节省大量的钻探工程量, 避免采取盲目的措施, 提高了巷道掘进速度降低了预测费用及措施费用

参考文献

[1]王善勇.岩爆机理的数值试验研究[D].沈阳:东北大学, 2003.

[2]窦林名, 何学秋.冲击矿压防治理论与技术[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2001.

[3]聂百胜, 何学秋, 王恩元, 等.电磁辐射法预测煤矿冲击地压[J].太原理工大学学报, 2000, 31 (6) :609-611.

[4]唐宝庆, 曹平.引起岩爆因素的探讨[J].江西有色金属, 1995, 9 (4) :4-8.

预测预报技术 篇2

水害预测预报是煤矿生产建设中重要的基础工作，也是提高矿井防排水保障的重要手段。为进一步强化矿井防治水工作，特制定本制度。

一、职责划分

煤业公司技术（地测）科职责：

（一）负责水害、水情预测预报日常工作，制定并落实《水害预测预报管理办法》。

（二）编制矿井、季度、月度、每周《水害预测预报》及临时预报，并跟踪验证分析和总结。

（三）负责《水害预测预报》的编审并向公司安检部、调度室、生产技术部、地测防治水部上报备案。

（四）负责督促施工按照水害预测预报编制作业规程或施工安全技术措施。

（五）负责施工队组织超前探放水、地质钻探、物探等指令性工作任务的安排及施工工作。

调度室职责：

（一）负责井下采掘开工作过程中出现地质条件变化时信息的传递。

（二）负责地质构造、探放水、物探施工的有关协调工作。通风科职责：

（一）负责提供各采掘开头面实测瓦斯和二氧化碳涌出量数据、预测结果，用来作为水文地质预测预报资料。

（二）负责复采区采掘工作面探放水区域的瓦斯、二氧化碳等有害气体的监测，保证超前探放水工作正常进行。

施工队职责：

（一）根据水害预测预报编制作业规程及施工安全技术措施，并负责落实执行。

（二）根据职能部门的指令安排，负责（配合）本单位采掘工作面超前探放水、地质构造的钻探施工工作。

（三）负责在掘进或回采过程中水文发生异常时，及时向矿调度室和技术科汇报。

二、预测预报的主要依据 水害预测预报的依据：

（一）根据《水文地质报告》中已经查明的地质构造，包括断层、陷落柱、冲刷带、褶曲、采空区等查明的水文地质情况进行预测预报。

（二）根据现有井巷工程排查探明的地质构造，井田范围内主要是落差≥3m的断层、直径≥25m的陷落柱、褶曲、冲刷带和报废矿井井筒及采空区积水情况进行预测预报工作。

（三）根据巷道在掘进、回采过程中实际揭露水文地质情况，利用地质构造和水文地质的规律，对相邻巷道及采空区的积水涌水量进行预测预报。

（四）利用现有的物探设备，在井下巷道进行超前物探，结合井田地质构造发育规律对富水性地层、复采区积水等物探异常区进行预测预报。

（五）根据超前钻探探查结果，发现地质构造或富水区，进行补充临时水文地质预报。

（六）根据精查地质勘探查明井田水文地质情况进行预测预报。

（七）根据井巷施工过程中实际揭露巷道顶底板淋水情况进行预测预报。

（八）根据矿井区域内探明老窑采空区的积水和采掘工作面实际开采时涌水情况进行预测预报工作。

（九）探查井田地质构造的导水性，总结地质构造的导水规律，预测预报矿井涌水情况。

三、预测预报工作及程序要求 预测预报工作要求：

（一）技术（地测）科按《煤矿防治水规定》和《煤矿安全规程》的要求，按照煤炭公司防治水工作计划安排，及时收集当月地面降水量、矿井水文地质、矿井复采区采掘施工涌水等原始资料，作为开展预测预报的基本工作内容。

（二）技术（地测）科在年、季、月初根据矿井采掘接替安排，编制、季度、月度《水害预测预报》，各有关业务科室会审后经矿总工程师签字，于下一、季度、月度的第一个月3日前报送有关职能部门及矿领导，同时上报公司安检部、调度室、生产技术部、地测防治水部。

（三）技术（地测）科对上、季度、月度《水害预测预报》进行总结，评价预报准确率，分析预测预报不准确的原因，于下一、季度、月度的第一个月3日前报送矿有关业务科室，同时月度总结上报公司安检部、调度室、生产技术部、地测防治水部。

（四）根据施工单位及调度室的反馈信息，施工现场出现地质构造富水区域时，技术科水文地质专业技术人员应及时深入现场观测，编写临时水文地质预报并发放施工队、班组及相关职能科室。

（五）各施工单位技术员要认真参照水害预测预报，并纳入到作业规程或安全技术措施中，及时向职工学习贯彻，使生产作业人员了解工作面的水文地质情况。学习要有记录、签字。技术科要不定期检查贯彻学习记录。

（六）相关施工队班组在预报下发后要严格按水害预报执行，当采掘工作面水文地质情况发生异常变化时，必须及时向技术（地测）科反馈现场情况。

（七）水文地质专业技术人员必须跟踪收集水文地质资料，现场情况变化较大时，及时跟踪补充预报。

（八）技术（地测）科要严格按防治水工作安全要求，及时收集编录原始地质资料、涌水资料，并分析总结规律，做好预测预报工作。预报的结果应保证矿井正常安全生产，要积极推广先进的技术装备和预测预报手段，提高预测预报的水平及准确度。

（九）《水害预测预报》必须在综合分析各种资料的基础上提出，要做到及时、准确，能够有效指导生产。

四、预测预报内容要求

（一）基本预测预报内容

1、采掘工作面（巷道）名称，现采掘位置，下月（季）计划采掘范围。

2、顶底板岩性，顶板裂隙发育程度。

3、地质构造情况。

4、对影响采掘的断层、陷落柱、冲刷带等地质构造要进行专门临时预报。

5、采掘工作面距老空区、积水区和探水线的实际位置。

6、根据预测内容提出相应的建议或处理意见。

（二）含水断层预报预测内容

断层位置、性质、产状、落差、影响范围、含水性、导水性、建议或处理意见。

（三）水文预测预报内容

地面日降水量有多少毫米、沿河洪水水位，井下充水因素分析：预测复采区（老空区）积水范围、积水量；预测涌水范围及涌水量大小。根据预测内容提出相应的建议或处理意见。

五、奖惩和其它

（一）技术（地测）科未按规定提供水害预测预报，每次对责任水文地质技术员处罚200元，对防治水负责人处罚100元。

（二）有关职能业务部门未按规定向技术科提供相关资料，对责任单位负责人处罚200元。

（三）施工单位未按照水害预测预报编制或补充完善作业规程或安全技术措施，对施工单位技术员处罚100元，对单位负责人处罚100元，对技术（地测）科分管井巷工程的负责人处罚200元，对技术（地测）科长（副总）处罚200元。

（四）职能业务科室及施工单位必须设专人保管预报，建立学习贯彻签字记录，未贯彻学习地质水文预测预报，对单位负责人处罚200元。

（五）对施工队班组在探放水或钻探地质构造过程中推诿扯皮不创造施工条件、延误工作的，对责任单位处罚1000元。

（六）对在水害预测预报工作中作出贡献的单位及个人进行奖励。

预测预报技术 篇3

2010年,各国地震频发。从1月3日所罗门群岛7.1级地震、1月12日海地7.0级地震,到2月27日智利马乌来8.8级强震,再到4月14日玉树7.1级地震……种种迹象显示,全球地震活动明显加剧,进入了一个新的地震活跃期。

中国是世界上唯一把地震预测作为专业地震部门社会责任和工作任务的国家。据笔者不完全统计,自1970年成立中国地震局至今,地震部门有记录的地震预测至少77次,其中强震31次,中强和有感地震46次。除此之外,地震局系统外比较准确预测的震例也达数百次之多。

目前,关于地震能否有效预测预报,学术界仍存在重大分歧。主流观点认为“地震不能预测”、“需要几代人甚至几十代人长期坚持不懈地努力”;但也有人认为地震不但可以预测预报,而且发震时间能够精确“预测到小时,乃至分钟”。海城地震的成功预报避免了重大伤亡,即使是唐山大地震,之前也有非常多的预报和预警。

但令人遗憾的是,面对唐山大地震的惨烈损失,无人敢承担“漏报”的责任,于是,“地震不能预测”成了最好的挡箭牌。在这个逻辑下,成功的预报经验反而是与之过不去了。

周恩来:地震有前兆,可以预测预报

中国有组织地开展地震预测预报工作,最早可以追溯到44年前的邢台地震。1966年3月8日河北邢台地震发生后,我国地震活动频繁,10年内相继发生了渤海、通海、炉霍、永善、海城、龙陵、唐山等一系列强烈地震。中国人对地震所进行的大规模的观测、研究与预报探索工作,即由此展开。

邢台地震发生后,初步总结表明,大震之前,有小震活动的“密集-平静”现象、地下水位和水质的大幅度变化以及动物行为异常等前兆。3月26日,邢台震区再次出现此类异常,专家经过会商,认为在巨鹿与南宫西北将发生一次强震。22时,当即向石家庄抗震指挥部报告了这个结论。果然,23时18分在预报地区发生了6.3级地震。

这是一次准确的强余震预报,也是我国地震预报的首次实践。基于这次成功预报,4月1日,周恩来总理在邢台向科大地震专业的同学提出,“希望在你们这一代能解决地震预报问题”。

1970年1月5日,云南通海发生7.8级地震,周恩来总理指示,要召开一次全国地震工作会议,讨论地震工作的全局性问题。根据地震预测取得的重大进展,周恩来向地震工作者强调:“地震是有前兆的,可以预测的,可以预报的,要解决这个问题。”

根据总理指示,1970年1月17日到2月9日,第一次全国地震工作会议在北京召开。会议建议:建立国家地震局,负责地震工作的具体组织实施;同时根据需要,建立一支适当数量的地方专业地震队伍,并广泛组织群众业余地震队伍,开展地震预报和防震抗震工作。

中国地震预报国家队和地方队的组建,标志着地震预报工作的正式开始。1972年,国务院确立中国地震工作方针:“在党的一元化领导下,以预防为主,专群结合,土洋结合,依靠广大群众,做好预测预报工作”。从那以后,一直到80年代,地震预报差不多就是地震局的全部工作,“地震预报室”专门负责预报地震,是地震局内最重要的业务机构。

国家地震局也不负众望,很快崭露头角,在海城地震预报打了胜利一仗。

海城预报:偶然还是必然?

海城地震的长期预报几乎在震前10年就起动了。1966年邢台地震后,华北地区强震活动逐渐北移,加强东北南部地区地震工作的建议遂被提出。1970年初,全国地震工作会议决定将辽宁省划为全国重点地震监视区,并在辽宁省建立了地震办公室。1971年,又成立了国家地震局沈阳地震大队,设立沈阳、大连、营口等13个地震台,开展综合性的野外探测及台站观测工作。

1974年上半年,在辽宁省内及其邻近地区出现了一些异常现象。当年6月,国家地震局召开华北及渤海地区地震形势会商会议,提出了“辽宁南部或渤海北部,在不太长的时间内可能发生强震”的看法。中国科学院根据会商会意见以《关于华北及渤海地区地震形势的报告》为题,向国务院作了汇报。国务院立即以国发[1974]69号文件批转这份报告,确定海城为可能发生5级～6级地震的地区。这是国务院唯一的有关地震预报的文件。

69号文下达后,辽宁省专门召开会议,对防震工作进行部署。一方面组织专业队伍加强监测与研究,另一方面采取各种形式宣传地震知识,组织群测群防工作。至当年11月,辽南地区已初步形成了专群结合的地震测报网。

1974年12月中旬,当地台站和群众测报网点相继发现了一些前所未有的异常现象:地下水位大幅度升降,井水变浑变味;冬眠的蛇出洞,冻死在雪地;一些家畜、家禽行為异常;一些水氡、地倾斜观测曲线出现突变等等。与此同时,以辽宁北部参窝水库12月出现4.8级震群为标志,全区地震活动进一步增强。

1975年1月末至2月初,各地反映的异常情况不断增加。更为引人注目的是,营口石硼峪地震台自2月1日起观测到数以百计的小地震。辽宁省地震部门于2月3日深夜写出震情简报上报省政府,提出:在营口、海城地区小震活动的后面,可能要发生一次大地震。

2月4日上午8时,辽宁省政府召开防震紧急会议,研究防震措施的具体安排。上午10时30分,省政府又向各市、地(盟)及有关部门发出了电话通知,指示各地要提高警惕,发动群众认真做好防震抗震工作。电话通知下达后,各界群众紧急动员起来。机关、学校、厂矿、医院、商店等组织了抗震抢险、救护队伍,准备了救灾车辆和物资,有的电影院还贴出了“因地震改为露天放映”的布告。

1975年2月4日19时36分,辽宁海城发生7.3级大地震,震中地处人口密集地区,人员伤亡仅占人口总数的0.32%。死亡人数为1328人,是无地震警报和疏散居民情况下预期死亡人数的10%。

海城地震预报是国际上承认的、具有科学意义和社会效益的成功预报。当年《美国地震协会公告》曾评价说,海城地震的预测,是结合了经验主义分析、直觉判断和好运气,这是预报地震的一次尝试。经联合国教科文组织评审,中国作为唯一对地震做出过成功短临预报的国家,被载入史册。

汶川地震后,一些人大力宣传“地震不可预测”论。为了自圆其说,他们完全抹杀1975年2月4日中午,海城地震台群测群防点依靠“土地电”所做的“三要素”相当准确的预测,宣称海城地震预报是“偶然的”。但事实俱在,从预报的全过程来看,长期、中期、短期和临震预报齐备,挽救了至少10万人的宝贵生命,后人决不可为掩盖自己的失职而随意、傲慢、轻蔑地斥之为“偶然”。

唐山大地震前的准确预测

海城地震预报的成功经验后来被片面总结为“小震闹、大震到”,这让中国地震学家相信,地震预报并不是难事。但仅相隔一年五个月,1976年7月28日唐山大地震,没有出现任何前震,造成“漏报”,导致24.2万人死亡,地震学界的主流专家一下子找不到方向了。

唐山地震漏报后,顾功叙等5名科学家联名向中央写信,建议撤销地震局。专家们的理由是:地震预测还处于科学研究阶段,远远没有到可以实用的程度。1980年,地震局机构改革,地震预报室变为地震分析预报中心,从政府部门降格为事业单位。1998年,地震局再次机构改革。地震分析预报中心一分为二:国家地震台网中心预报部和地震预测研究所,前者负责日常的监测预报工作,后者负责科研。而且其英文名有意隐去了“预测”二字,翻译成“institute of earthquake science(地震科学研究所)”。至此,预报功能已经严重弱化。

但是,追究唐山“漏报”的责任,真的是地震预测技术方面的原因吗?张庆洲的纪实作品《唐山警示录》可以帮我们揭开真相。

根据张庆洲整理的《唐山大地震预测时间表》,早在1967年10月20日(距唐山地震9年),李四光在国家科委地震办公室一次会上指出:“应向滦县、迁安(均属唐山地区)做些观测工作。如果这些地区活动的话,那就很难排除大地震的发生。”

这是对唐山地震的第一次长期预警,接下来的中期、短期和临震预报也相当精彩:

1972年11月,北京市地震队耿庆国在全国地震中期预报科研工作会议上提出:河北、山西、辽宁和内蒙古四省旱区范围内,将发生7.5级以上大地震。

1975年12月,地震地质大队1976年地震趋势意见上报国家地震局:河北乐亭至辽宁锦州一带及其东南渤海海域,可能发生大于6级地震。

1976年初,唐山市地震办公室负责人杨友宸,综合唐山市四十多个地震台站的观测情况,在唐山防震工作会议上作出中短期预测:唐山市方圆50公里内,1976年7、8月份或下半年的其他月份将有5―7级强震发生。

1976年5月,杨友宸在国家地震局济南地震工作会议上郑重提出:唐山在近两三个月内有可能发生强烈地震!

7月6日,开滦马家沟矿地震台马希融正式向国家地震局、河北省地震局作了短期将发生强震的紧急预报。

7月7日,山海关一中地震科研小组向河北省、天津市和唐山地区地震部门发出书面预报意见:7月中下旬,渤海及其沿岸陆地有6级左右地震。

7月14日,国家地震局查志远副局长主持在唐山召开京津唐张渤群测群防经验交流会,唐山二中田金武郑重发出地震警报:1976年7月底8月初,唐山地区将发生7级以上地震,有可能达到8级。

7月16日,乐亭红卫中学向河北省地震局唐山监测中心台发出书面地震预报意见:7月23日前后,我区附近西南方向将有大于5级的破坏性地震发生。

7月22日,山海关一中地震科研小组再次向河北省、天津市和唐山地区地震部门发出了书面预报意见:7月中下旬,渤海及其沿岸陆地有6级左右地震。

7月26日,国家地震局汪成民一行15人到北京市地震队听取汇报。北京市地震队提出七大异常。

7月27日10时,国家地震局副局长查志远等人听取了汪成民的汇报。副局长查志远决定,让汪成民明天去廊坊落实水氡。

27日16时,吕家坨矿地震办公室赵声和王守信向开滦矿务局地震办电告紧急震情:第二个峰还在上升,上升……

27日18时,马家沟矿地震台马希融向开滦矿务局地震办和上级作强震临震预报:地电阻率的急剧变化,反映了地壳介质变异,由微破裂急转大破裂,比海城7.3级还要大的地震将随时可能发生!

28日3时42分53.8秒,唐山发生里氏7.8级特大地震,超过24万人在地震中遇难。

唐山大地震中的“青龙奇迹”

唐山大地震伤亡惨重,但同处震区的青龙县,直接死于地震灾害的只有一人。

1976年11月8日,国家地震局发出《地震工作简报》第17期,比较详细地披露了青龙县成功预报了唐山大地震。摘录如下:

“今年7月中旬,青龙县地震办的同志,参加国家地震局在唐山召开的京津唐渤张群测群防经验交流会时,在会外了解到国家地震局地震地质大队等几个单位预报。7月21日会议结束回县,向县委作了汇报。7月24日,由县委书记冉广岐同志开电话会议进行传达部署。唐山地震使该县房屋损坏十八万多间,其中倒塌七千三百多间,但直接死于地震灾害的只有一人。”

令人不解的是,“青龙奇迹”此后便神秘地淡出公众视线。多年后,冉廣岐接受张庆洲采访时,才披露了历史真相。“国家地震局7月14号在唐山召开了一个会,汪成民发出了地震信息。唐山砸了个烂酸梨,青龙却无一人伤亡。作为国家地震局不好说,这个事就压下了。”

这段真相一压就是20年。1996年7月,唐山大地震20周年之际,联合国代表科尔向冉文歧颁发纪念章时问他,“你这里能做的,唐山为什么不能?”冉回答说,“唐山跟青龙没法比。青龙是农业县,让老百姓出去防震,啥损失也没有。大伏天的也就是蚊子多叮几个疙瘩呗。唐山不同啊,钢铁公司、开滦煤矿,作决策的人自己不敢作主。”

必须指出,冉广岐在面临重大灾难的紧急关头时,做出了具有世界意义的杰出榜样,但是至今还没有受到政府方面的任何肯定!

农田鼠害预测预报及综合防治技术 篇4

1 调查研究方法

种类调查以采集标本, 捕鼠鉴定为主, 结合询问、看鼠迹及洞道结构等方法。种群密度调查采用目测法、堵洞法、捕鼠夹、弓箭射杀等方法, 在平凉市东5县 (区) 根据不同自然生态环境、作物布局进行了系统调查。经过3年的观察研究, 结果表明, 川水区发生较轻, 山塬区危害较重, 平均鼠口密度3.79~10.25只/hm2。害鼠隶属2目、5科、16种。优势鼠种为中华鼢鼠 (Myospalax fontanierii Milne—Edwards) 、大仓鼠 (Cricetulus triton) 及迁移危害的达乌尔黄鼠 (Citellus alasoh-anitus) 、黑线仓鼠 (Cricetulus Barabensis) 等, 在6、9月夏秋作物成熟收获时期有2次活动高峰。

2 调查结果

2.1 习性

在平凉市东5县 (区) 以土层深厚、疏松的山塬地鼠口密度较高。终生营地下生活, 以夜间活动为主, 黎明前为活动高峰, 黄昏时也活动频繁;怕光、怕风、怕水。中华鼢鼠栖息的地面呈现出由直径30~60 cm土丘连成的弯曲形状, 有堵洞和随季节与食物源迁移的习性。

2.2 食性

食性极其复杂, 食料来源广泛, 喜食小麦、玉米、马铃薯、油菜、豆类、当归及林果苗木, 主要取食植物根茎, 能把粮食作物整株拉入洞内, 贮存取食。

2.3 繁殖

害鼠繁殖力强, 在条件适宜时每胎最多可产仔6只, 一般为2~4只, 以春季第1胎产仔率最高, 一年可繁殖1~3胎。其自然寿命不超过6年[1]。

2.4 鼠害发生规律

春季害鼠活动频繁, 危害较重。3月上旬开始活动, 以冬贮食物为主;3月中旬进入繁殖期, 种群数量为稳定增长阶段, 10 d后数量剧增;4月初进入危害高峰期, 主要取食植物根茎部位, 4月中旬活动逐渐减少, 5月底进入越夏阶段[2];6—8月天气炎热, 活动减少;9月上旬至11月上旬又活动频繁, 贮粮备冬, 为秋季活动高峰期。12月至翌年2月种群数量较少。

3 预测预报技术

3.1 一年内进行春、秋2次鼠情预报

第1次在早春3月5—10日, 即害鼠开始繁殖前调查, 预测夏秋害鼠发生趋势;第2次在秋季10月5—10日害鼠停止繁殖时, 预报翌春鼠情。

春季预报:害鼠的总捕获率大于8%, 且优势种群中雌鼠所占比例大于50%, 春季气温正常, 平均气温不低于常年;夏季无洪涝灾害。害鼠可达到中度以上发生程度。

秋季预报:害鼠的总捕获率大于20%, 幼年鼠和中华鼢鼠比例大于50%或产量损失大于20%, 冬季气温正常, 平均气温不低于常年, 翌春害鼠将中度偏重发生。

3.2 种群数量消长因素分析

3.2.1 内因。

害鼠繁殖能力是影响其数量消长的重要因子, 其繁殖能力主要取决于雌鼠数、妊娠率、平均胎仔数、鼠龄结构等指标。一是雌鼠在种群中占的比例。雌鼠个体多, 种群的出生率就高。二是种群年龄比例。成年鼠比例大, 老年鼠比例小表示出生率大于死亡率, 将是一个数量迅速增长的种群。三是鼠类寿命和自然死亡率。在自然界中, 多数害鼠自然死亡, 这对种群的出生率有很大影响。

3.2.2 外因。

鼠类种群数量还受气候、食物、天敌和农事活动等生态环境的影响。一是气象因素。在一个地区内, 不同年份的温度、降雨对鼠类的发生影响很大。一般地温在4℃以上, 气温稳定在10℃以上, 冬季气温偏高, 鼠类自然死亡率低, 越冬基数将增加[3]。二是食物来源。食物的欠丰对鼠类的繁殖和生存有显著影响。食物丰富可提高怀孕和繁殖率, 同时提高了生存率。三是天敌控制。由于大量滥施鼠药, 死鼠不能妥善处理, 引起鼠类天敌二次中毒, 致使天敌濒临灭绝, 生态平衡遭到严重破坏, 这是多年来鼠害严重发生的根本原因。四是人为活动的影响。有些活动抑制了鼠害, 如食物源的生长状况与变更、深耕、灌水、土内施药、人工捕杀等活动也起到了灭鼠的作用。

4 综合防治技术

4.1 生态控制

改变农田生态环境, 造成不利于害鼠生存和繁殖的条件, 主要包括环境改造, 断绝鼠粮, 防鼠建筑及捣毁鼠类栖息地等手段, 可有效降低害鼠密度。

4.2 生物防治

一是利用猫、猫头鹰、蛇等鼠类天敌能有效控制害鼠的数量。二是利用对人、畜无毒而对鼠有致病力的病原微生物灭鼠。

4.3 物理防治

利用各种器械对害鼠进行捕杀, 主要有捕鼠夹、捕鼠笼、弓箭、粘鼠板、电子捕鼠器等方法灭鼠。

4.4 化学防治

化学灭鼠剂有熏杀剂、胃毒剂、驱避剂和绝育剂[4]等, 可选择溴敌隆、氯鼠酮、杀鼠醚、溴鼠灵和敌鼠钠盐等新一代高效抗凝血杀鼠剂[5,6], 配制成毒饵, 投放在离洞口10~30 cm害鼠经常出入的场所。

摘要：通过调查农田鼠害发生情况, 初步掌握其发生种类、分布范围、发生规律及危害习性, 并总结出预测预报技术, 提出综合防治措施。

关键词：农田鼠害,预测预报,防治

参考文献

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[5]张桂芳.青海省农田鼠害综合防治方法[J].青海农技推广, 2003 (3) :36-37.

矿井防灭火预测预报制度 篇5

一、井下自燃发火预测预报设计

1.内蒙古安元安全科技有限责任公司2011年7月对《鄂尔多斯市伊金霍洛旗昊达煤炭有限责任4-2煤层煤样最短自燃发火期报告》，4-2煤层最短自燃发火期为21天，自燃标志性气体为CO，结合C2H4进行煤尘自燃状态预测预报。根据我矿生产现状，将4207工作面上隅角设置自然预测预报束管观测点。

2.由通风队负责每周对4207综采上隅角、井下配电硐室、皮带运输转载点、巷道进行一次详细的自燃发火征兆观察，从大范围上分析井下有无自燃发火。

3.通风队每周对井下回采防火密闭及其它防火密闭墙进行一次全面观测。观测的参数包括：现场的气体成份（CH4、C02、C0、02）、温度、其他火灾征兆等。

其中包括：

1)该面回采期间，工作面回风流、上隅角及工作面每班必须检查两次次。

2)根据实际情况增加检查点或加强检查次数。3)出现一氧化碳的地点每班至少检查2次。4)所有检查点必须挂牌管理。

4.对于已有发火危险或已出现发火征兆的地点，检查周期缩短到每班一次，并每7天取样一次送具有国家资质化验室分析，及时向有关领导和部门汇报。同时，矿领导应组织专门人员进行火灾灾情的分析并制定处理对策。

5.有下列情况之一者，应发出火灾预报：

1)巷道中出现雾气或“挂汗”（温度不同的两段风流交汇处，因水蒸气过饱和而凝聚出现的雾气除处）。

2)巷道中出现火灾气味时，如煤油味、焦油味、松香油味等。3)从煤炭发热或自燃地点流出的水或空气，•其温度较平常增高。4)自燃发火标志性气体C0浓度持续稳定的增加，人体感到不舒服，如头痛，闷热、精神疲乏等。

二、自燃预测预报防灭火措施

我矿采用JSG8束管监测系统，由抽气泵，气象色谱仪等组成。我矿设置4207综采工作面上隅角为自燃预测预报束管观测点，根据内蒙古安元安全科技有限责任公司2011年7月对《鄂尔多斯市伊金霍洛旗昊达煤炭有限责任4-2煤层煤样最短自燃发火期报告》，4-2煤层最短自燃发火期为21天，自燃标志性气体为CO，结合C2H4进行煤尘自燃状态预测预报。一）、根据自燃预测预报判断自燃发火状态

1、自燃标志性气体为CO，根据CO变化量进行自燃状态预测预报。

2、当检测出CO浓度持续稳定增加时，可结合变化趋势进行判断。

3、当CO浓度超过超过24ppm，且O2浓度低于18%时即认定采空区内煤即将发生自燃，且煤自燃温度已高达40℃。

4、当CO浓度超过超过80ppm，O2浓度低于17%时即认定采空区内煤将发生自燃，且温度已高达45℃。二）采空区自燃发火的措施

当以上监测值都满足条件时，立即采区防灭火措施。

1、立即采用注氮防灭火进行注氮，且加快工作面推进速度，抑制煤自燃。

2、回采时使用阻化剂喷洒，对破煤及裂缝进行充填，辅助注氮防灭火。

3、及时封闭采空区，对采面上隅角、下隅角设置全断面挡风帘，组织采空区漏风，减小采空区氧气浓度。

4、立即使用黄泥灌浆系统，对采空区进行注浆。

5、当CO浓度低于10ppm时，无持续增加的变化时，即判断无自燃现象。

6、矿井安设KJ110型监测监控系统，其中含有甲烷、温度、氧气、一氧化碳等探头和报警装置，设置在4207工作面上隅角及回风流。

7、矿井配备有CTB1000型一氧化碳检定器，JCB4型便携式瓦斯检测报警仪，CJY4/30型瓦斯、氧气检测仪等，要求每班技术人员、班组长、跟班队长、瓦检员、安全员等随身携带。

三、防止煤炭自燃及消防器材设置的管理规定

1.生产部在设计采区或工作面时，•必须认真考虑防火问题并遵循下列原则：

1)留足保护煤柱，采取采区分隔管理，避各免采区互通。2)合理布局通风设施位置，尽量避免井巷与采空区贯通。2.采煤工作面必须严格按照作业规程要求进行作业，•不向采空区丢煤或少丢煤，采高必须严格控制，不留顶煤或底煤，端头及工作面的浮煤应清扫干净，不得遗留到采空区。

3.加强巷道支护，尽量避免冒顶、漏顶事故发生。•万一发生冒顶、漏顶事故，必须将冒顶、漏顶区域的浮煤、虚煤清除干净，并采取措施将冒顶区接实、封严。

4.工作面回采结束后，各种设备必须回收干净，保证采空区顶板能够充分垮落密实，尽量消除采空区漏风；采用锚杆支护的巷道在进入采空区以前，应将托板取掉。

5.采煤工作面及采区回采结束后，必须尽快砌筑永久性密闭（防火墙），最迟不得超过45天。

6.采空区防火墙必须保证质量，严密不漏风，施工时要掏槽，掏槽深度符合要求。在有涌水的地点施工防火墙时，还应设置返水管，打水泥底座。

7.封闭的工作面或采区，只有经过瓦检员及通风队技术人员确认无自燃发火时，方可启封。8.井下所有的机电硐室、火药库都要备有干粉灭火器和砂箱等消防器材，其最低数量为：灭火器2个、砂子0.2m3。

9.皮带头应备有不少于２个的灭火器，附近15米范围内消防管路必须设置三通和阀门，并备有不少于10米的消防软管。10.井下消防材料库设在4-2煤中央变电所附近，其中材料工具的品种和数量，应备有明细台帐，矿长组织各有关部门每季度检查一次，发现问题，及时解决。

11.各处消防器材由机电部、机运队、各采掘队组进行管理。过期的灭火器材必须及时更换，板结的砂子应及时疏松或更换。12.因处理火灾消耗的器材，必须在24•小时之内由管理单位补充到规定数量。

四、井下火灾汇报与处理原则

1.任何人发现井下自燃发火或自燃预兆都必须立即向矿调度室进行汇报。矿调度室接到报告应立即通知通风队迅速查明火情，同时向矿值班领导、矿长、总工程师进行汇报。通风队应根据现场情况迅速采取控制措施，并报请矿长、总工程师批准。

2.任何人发现矿井火灾应首先采取一切可能的措施直接灭火。现场区（科）长、队长、工长及其他管理人员应依照矿井灾害预防与处理计划的规定将所有受害地区和可能受害地区的人员撤离危险区，并利用现场一切工具和灭火器材直接灭火。3.调度室接到火警报告后，应立即按矿井灾害预防和处理计划的规定通知有关人员。值班矿长在矿长和总工程师未到之前，负责组织事故的处理工作。矿长和总工程师到来后，立即组织成立救灾指挥部，并到事故现场组织救灾工作，矿长任总指挥。4.处理火灾时，应遵守下列原则：

1)非矿山救护队员只能在CO浓度不超过0.0024％，CH4浓度在1％以下、气温低于摄氏35度、且无爆炸危险地点工作。2)扑灭电器火灾必须首先切断电源，未切断电源前禁止用水灭火。用水灭火时，应先灭火源外围再灭火源中心，灭火水量要充足。3)油脂类火灾只能用灭火器或砂子灭火。

4)掘进工作面发生火灾时，不得停止局部通风机运转，•应在保证正常通风的条件下灭火。

5)当井下火灾直接扑灭或直接灭火措施无效时，必须采取封闭措施，采取封闭措施应注意以下几点：

①.确保安全、有效灭火的前提下，尽量缩小封闭范围。②.一般应采取进回风侧同时封闭方案，不具备同时封闭条件时，应采用先进风侧后回风侧的方案。

③.封闭过程中，指定专人每10分钟检查一次进、•回风流中的瓦斯、一氧化碳、二氧化碳和氧气含量，以判断有无爆炸危险性。人员只能在无爆炸危险的前提下进行施工。

④.密闭墙上必须留有观测孔和措施孔，观察孔要用专用堵板进行封堵。

预测预报技术 篇6

关键词：隧道工程；变形监测；三维监测技术；数据处理

1 概述

经济的发展，社会的进步，离不开交通运输行业的支持，随着我国城市化进程的不断加快，社会对交通运输行业的要求越来越高，而在人均占地面积不断减小的情况下，发展交通运输业，只能依靠地下隧道交通运输的发展。地铁隧道工程在建设中和建设后，可能会由于自身结构、地质、水体、临近地区施工等因素的影响，发生隧道裂缝、变形等危及隧道安全的病害，因此对地铁隧道进行实时的、长期的变形监测以便及时发现险情，保障隧道运营的安全性是十分必要的；地铁隧道的变形监测不仅可为地铁的安全运营提供可靠保障，还能为今后地铁工程的修建及周边工程的施工提供重要的参考价值。

2 地铁隧道变形监测

2.1 地铁隧道变形原因

2.1.1 轨道结构变形

地铁隧道变形包括轨道结构变形和隧道结构变形两种形式。其中轨道结构变形的主要原因是列车荷载长期对轨道产生反复作用，使轨道发生几何偏差，进而影响轨道的平整性和顺畅性；除列车荷载作用外，隧道周边建设施工的卸载、负荷、加载也会引起道床的不均匀沉降，这种沉降同样会影响轨道的平整度及顺畅性。对于铁路来说，地铁运行车辆重量较轻、速度低，轨道和车辆行走部分的变形一般不会引起地铁事故，但轨道变形造成的不平顺可能会导致列车发生不正常振动，这会降低列车运行的稳定性，减少用户的舒适度，更重要的是会加快轨道结构部件的损坏速度，从而间接影响列车的行车安全。

2.1.2 隧道结构变形

地铁隧道结构变形发生在施工阶段和运营阶段，在施工阶段，地铁暗挖隧道工程是在岩土体内部进行的，在开挖过程中对地下岩土的扰动是不可避免的，这就破坏了地下岩土体原有的平衡条件。隧道开挖时，地层初期受到的影响较小，发生的形变也是微型形变，随着开挖的不断深入，变形会极具增大，然后又趋于缓慢。因此，在隧道开挖过程中应对隧道的拱顶下沉量和地表的下沉量进行检测，以便于对隧道结构的稳定性和开挖工程的安全性提供分析依据。地铁隧道开挖引起的地层变形是一个漫长而缓慢的过程，无论是浅埋暗挖法，还是盾构法，在工程完工投入使用后，都会不同程度的发生整体下沉的现象，尤其是工程处于软土层中时下沉现象更加明显。交通对于经济发展具有促进作用，地铁隧道的建设同样也会促进周边地区建筑行业的发展，地铁隧道附近和隧道上方基坑施工逐渐增多，大规模的交通线网也不断得以建设。在交通网线相互交叉穿越时，新工程的开挖会对既有地铁隧道的受力状况产生影响，原有的受力平衡被破坏，地应力不得不重新分布，由此也引发了地铁隧道的变形。

2.2 地铁隧道变形监测内容

地铁隧道变形不仅会影响列车运行的稳定性，还可能对整个工程及其临近工程的结构造成影响，因此做好地铁隧道变形的监测工作，对于维护地铁隧道工程的安全具有实际意义。在实际的监测过程中，不同阶段的监测任务不同，施工阶段主要监测的内容包括工程支护结构、结构自身的稳定性、变形区的地表情况、建筑物情况、管线及其他相关环境；隧道投入使用后监测的主要内容则为隧道运营情况和周边建设情况对隧道轨道、道床和建筑工程结构，同时还应对运营地区附近的地表、建筑、管线等相关情况进行实时监督。对工程施工阶段和投入使用后阶段的变形情况进行分析后，可知施工、使用后期间的隧道结构变形情况、施工阶段的支护结构变形情况、投入使用后轨道、道床的变形情况都属于被监测对象。

2.3 地铁隧道变形监测技术

2.3.1 传统监测技术

传统监测技术是利用水准测量仪的检测功能对隧道结构的变形情况进行监测，主要对隧道变形区域的断面进行监测。该法在实际使用过程中存在一系列不足：

首先，该法无法使用先进的远程测量技术，在监测过程中不得不打断监测区内的列车运行；

其次，地铁隧道内可视性差，空间受到限制，运行环境复杂，给监测的安全性和监测质量造成了不利影响；

最后，监测点数量受限，若设置监测点过多，不仅会增大工作量，还会延长监测周期的长度，无法准确的反映出变形的真实情况；若设置监测点过少，无法根据有限的数据得到较为精准的变形趋势，这对后期的隧道结构的变形负荷分析是极为不利的。传统的监测技术已经无法适应现代社会的需求，新型的监测技术急需被研发使用。

2.3.2 三维变形监测技术

三维变形监测技术也被称为激光雷达技术，该技术在实际测量时可完全摆脱人工操作，被监测物体的几何图像的排列情况由扫描棱镜中放射的激光点云中获得，通过激光的快速测距功能，建立物体的三维空间模型。当三维变形检测技术在没有发射棱镜的情况下，能以最低10万个点每秒的速度获得某个监测点的三维坐标。检测方法如下：

首先在被监测区域内沿着轨道中心线设置环形闭合测量控制网；

然后在隧道中心后设横断面，间距为3m，将反射标靶分别设置在墙壁垂线、穹拱、地铁路基上，以便于三维激光扫描收集点云；

最后，隧道的三维模型的确定则需要通过数据、连接、存储等数据处理方式实现，这一系列的操作是建立在曲线曲面的非均匀有理B样条曲线表面函数基础上的。

对于地铁隧道的变形监测来说，24h不间断监测是保障隧道结构和地铁安全原型的有效手段；但地铁运行的密度较为密集，若能在不打断地铁运行的情况下，保障测量人员的安全，同时还能保障测量结果的有效性则需要通过测量机器人的协助才能实现以上目标。测量机器人利用远程自动检测系统可对地铁隧道的结构、墙壁垂线、隧道路基等实施不间断监控，监控周期段，可在短时间内为工作人员提供地铁隧道运行的安全状态。

3 地铁隧道变形监测分析及预报方法

3.1 测量机器人的布设

利用自动电子全站仪（ETS）进行隧道变形监测，该检测设备也被称为测量机器人，是一种可自动对目标进行搜索、辨认、追踪和校准的三维坐标的智能型监测设备，观测点采用全站仪自由设站的原则对隧道变形观测点进行全程监测。在观测点上放反射片，增加感光率，提高观测数据的准确性，其余观测任务则由测量机器人在软件的控制下自动完成。通过对观测周期的调节设定，可观测不同时期的数据，然后利用计算软件对不同周期的三维坐标值进行处理，最终获得观测点的三维坐标异动情况，并以△x，△y，△z表示。在对隧道变形进行监测时，测量机器人的设站方法如下：将观测墩放在第一个铁轨的外面，测量机器人被用底座固定在观测墩上，外侧用玻璃罩保护，观测站安装反射片的数目控制在6-16片，安装区域分布在墙壁垂线、穹拱、轨道固定点和轨道排水渠各处，在监测过程中，所有的坐标数据均由测量机器人自动采集，然后通过数据线传输到控制服务器上。

3.2 基准点及工作基点的设置

对隧道工程进行变形监测时，通常将监测基准点放在车站内，如带有强制归心装置的观测墩处，左侧出入段和左线各设置3个阶段点，定期对基准点进行检测，确保监测结果的可靠性。工作几点布设时，可在监测范围内中部的隧道侧墙上设置托架，长度为400mm，左出入线段和左线分别设置1个工作基点；变形监测点可按要求的断面进行布设，每个断面在轨道附近的道床上布设两个监测点，共设置六个观测断面，对每个观测点配备反射棱镜，棱镜反射面指向工作基点。

3.3 数据处理

3.3.1 变形数据处理方法发展现状

地铁隧道变形监测的主要目的是通过采集隧道结构的变形数据，了解隧道和轨道的运行情况，以便于及时发现问题，防止重大安全事故的发生，同时为后期的工程提供参考价值。因此，对监测数据的处理，并根据数据得出变形规律，进而做出科学的预报是监测工程的关键所在。由于现在的监测手段不断发生变化，已经由传统的单一监测模式发展至点、线、面结合的立体交叉多元监测模式，采集的数据也由离散型转向连续性，因此对数据的分析预报也应该由静态分析转向动态分析。在时间序列、回归分析、人工神经网络、灰色系统、卡尔曼滤波和小波分析等多种智能分析方法的应用，极大的推动了变形动态模型的发展和应用。

3.3.2 卡尔曼滤波算法

卡尔曼滤波算法是Kalman在滤波理论的基础上提出的一种时域上的状态空间分析方法，在该算法中，动态系统的描述通过状态方程实现，状态观测信息通过观测方法进行分析，结合空间摄影理论，提出的状态估计理论。离散线形系统的卡尔曼滤波模型的状态方程和观测方程可用下式表达：

①Xk+1=φk+1，kXk+ψk+1，kUk+1+Γk+1，kΩk+1

②Lk+1=Bk+1Xk+1+Gk+1Uk+1+Δk+1

X为状态向量，L为观测向量，U为控制向量，φ为状态转移矩阵，ψ为时刻控制矩阵，B为观测矩阵，Γ和G为随时间变化的系数矩阵，Δ是观测噪声，Ω是动态噪声。下角标为“k”，表示该数据为在tk时刻所测得的数据，角标为“k+1”时，则为tk+1时刻所测得的数据；当角标为“k+1，k”时，表示该数据由k时刻至k+1时刻时间段内所测得的数据。卡尔曼滤波模型的建立基础是假设离散线形系统的观测噪声和动态噪声都为零均值白噪声，且二者之间不存在必然联系，在此模型的基础上可推导出吕尔曼滤波方程以及预报方程。

3.3.3 时间序列分析算法

在分析随机数据序列时，时间序列分析法是一种有效的处理方法，该法通过分析一组时序相关的数据序列，找到时间对数据的影响规律，然后在此基础上对数据的变化趋势做出分析和预报。时间序列分析算法已经广泛应用于经济、气象、天文和测绘等多个领域。若时间序列{xi}为平稳、正态、零均值，其取值受到前面时间序列和对应噪声值的影响，按照多元线形回归思想即可得到该时间序列的模型，对模型进行不同条件设定时，可分别获得自回归模型和滑动平均模型的表达形式。

3.3.4 数据处理系统

数据处理系统的主要功能是绘制变形过程的曲线、数据的后处理、数据报表、预报警等。实施绘制曲线的功能可使工作人员能够直观、实时的查看工程结构变形情况；数据分析系统则通过有效的处理措施后对测量误差进行减弱或消除；预警系统则对超过参数设定值的数据进行报警，确保工程的施工安全；报警方式可通过声、光方式和短信预警方式，其中短信预警既可以手动操作，也可以自动完成。

3.4 工程应用

对某地铁隧道工程采用三维激光扫描方法进行变形监测，该隧道1号线处有热力管道工程横穿而过，在工程施工过程中对隧道结构造成了一定的影响，变形区域由K3+770至K3+810，在對该区段进行监测时，所得结果如下：隧道结构最大变形点累积变形量得到+1.90mm，轨道最大变形量累积达到+1.86mm，轨道沉降最大值为-0.29mm。根据以上监测结果可知，工程施工对隧道结构和轨道结构的累积变形未超出2mm（变形范围），热力管道工程的施工对该段地铁隧道的结构和轨道没有影响。通过对监测点连续性监测，发现与人工监测方式相比，该监测技术采集数据稳定，其监测精度准确可靠。

4 结语

城市化进程的不断加快导致以人口超饱和、城市绿化减少、建筑空间拥挤、交通阻塞严重为代表的城市综合症越来越严重，尤其是交通阻塞问题，已经严重影响了各大中小型城市的发展。交通阻塞问题的主要原因是城市交通总容量不足，扩建道路是解决交通阻塞问题的有效途径，在城市建筑面积逐渐减少的今天，利用地下轨道扩展交通空间，可有效缓解交通阻塞问题。在地下隧道工程施工过程中和投入使用后，工程结构变形问题不可避免，利用先进的三维监测技术，对地下隧道工程实施快速、高效、准确的变形监测，不仅可为地铁的运营提供安全保障，还可为后期的工程建设提供科学参考。

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预测预报技术 篇7

关键词：隧道瓦斯,超前钻探,预测预报

1 前言

随着国家中西部道路建设的不断发展, 公路隧道修建的数量也越来越多, “煤与瓦斯、岩溶、涌 (突) 水、断层、高地应力”等有害地质现象给施工造成极大的难度和危害。渝 (重庆) 广 (四川广安) 高速华蓥山隧道施工过程中煤与瓦斯现象的危害十分严重。根据都汶高速紫坪铺隧道[1]和铜锣山隧道[2]、广邻高速华蓥山隧道[3]、成渝高速中梁山[4]、以及雅泸高速公路勒布果喇吉隧道[5]等高瓦斯隧道钻探施工经验, 对隧道进行瓦斯超前探测可以及时预测施工隧道前方瓦斯压力、瓦斯流量、其他不良地质现象, 极大的降低了隧道施工的危险性和难度, 为施工提供了坚实的保障。

2 地质概况

渝 (重庆) 广 (四川广安) 高速公路华蓥山隧道进口位于北碚区静观镇西山村, 出口位于合川区清平镇桃李园村, 隧道左右洞长度分别为5018和5000m, 进出口桩号为分别ZK23+467~ZK28+485、K23+467~K28+467。隧道横穿华蓥山背斜中部, 总体走向为N59°W。隧道设计为相距30m分修的双洞三车道, 人字形纵坡, 净空高度8.0m宽度12.5m。

2.1 地层岩性

华蓥山隧道洞身穿越的地层分别为:第四系全新统松散堆积层 (Q4) ;侏罗系中、下统新田沟组 (J2x) 、自流井组 (J1-2z) 、珍珠冲组 (J1z) 的碎屑岩;三叠系上统须家河组 (T3xj) 的碎屑岩, 中下统雷口坡组 (T2l) 、嘉陵江组 (T1j) 的可溶岩, 飞仙关组 (T1f) 的可溶岩与非可溶岩互层;二叠系上统长兴组 (P2c) 、龙潭组 (P2l) 的可溶岩与非可溶岩。其中可溶碳酸盐岩在隧址区出露面积较广, 约占40%。华蓥山隧道穿越地层图见图1。

2.2 地质构造

区域内构造较发育, 以川东隔档式构造为框架, 形成具有明显特征的“重庆褶皱束”, 重庆褶皱束由一系列平行雁行排列的隔挡式梳状褶皱构造和走向压性断裂组成, 呈NNE向展布, 在川东隔挡式褶皱中, 华蓥山背斜、铜锣山背斜、明月山背斜延伸最长, 而华蓥山复式背斜构造南端在合川区三汇镇撒开, 形成向北东收敛的华蓥山帚状构造带, 包括沥鼻峡、温塘峡和观音峡背斜。隧道位于华蓥山帚状褶皱束, 区内有西山、沥鼻峡、温塘峡、观音峡、龙王洞等背斜及其间的向斜, 是该帚状褶皱束的南延部分, 其主要特点是背斜褶皱紧密, 两翼不对称多西陡东缓, 背斜轴线扭摆多弯曲, 呈反“S”型, 轴向倾斜变化多, 构造分支多, 独立高点多, 断裂多。华蓥山隧道穿越构造为观音峡背斜, 并发育多条断层, 地质构造较为复杂。

2.3 不良地质体

华蓥山地质体类型很多, 如一般岩体破碎带、断层、软弱地层、岩爆段、岩溶、地下水、土洞、膨胀岩、煤层及瓦斯发育段等, 查阅《重庆渝北至四川广安高速公路 (重庆段) TJ-2标段工程地质详细勘察》[6]等有关地质资料可知, 渝广高速华蓥山隧道的施工中, 构造地带和煤层地段对施工的危害最为严重, 对这些不良地质体进行瓦斯超前钻探预测预报, 在有效的预测煤与瓦斯的同时, 也可以及时的发现涌 (突) 水、老窑采空区等现象。

3 隧道瓦斯超前钻探预测预报技术

隧道瓦斯超前钻探钻孔常规布置方式:

根据《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出规定》规定, 为了保证探测准确可靠, 有效控制危险区域, 在隧道开挖横断面上分上中下布置1~3排钻孔, 钻孔深度为30~50m。石门揭煤应在端面上打不少于5个钻孔。正常地带应视情况在开挖掌子面分上中下至少应布置3个钻孔。为了保证施工安全, 防止承压瓦斯和承压水大量瞬间涌入隧道开挖空间, 每循环钻孔超前距离不得少于5~10m, 以保证有足够的安全屏障岩柱。为了准确探测坍塌区和岩石松散体前方原始岩体情况, 在坍塌区和岩石松散体区段还应结合自进锚杆支护, 采用从隧道开挖线和隧道中部范围内的掌子面分上中下布置3排多个20~30m长的超前钻孔对坍塌区和岩石松散体前方岩体实施补充探测。

在隧道坍塌区和岩石松散体区段, 为了不至于对隧道上方坍塌区造成扰动, 进一步扩大坍塌区域, 在掌子面设计采用风动钻机实施打钻。

4 隧道瓦斯超前探测实际应用

4.1 以施工过程中探测到采空区为例

根据《重庆渝北至四川广安高速公路 (重庆段) TJ-2标段工程地质详细勘察》显示, 在隧道出口左线ZK28+091揭露三叠系须家河组T3xj5外双连煤层采空区, 为准确的探测采空区位置以及采空区走向倾向等地质参数。在ZK28+112上台阶施工5个超前钻孔, 钻孔分别控制隧道前方12~30m范围, 施工结束后根据钻孔深度, 推进速度以及瓦斯浓度推测掌子面ZK28+112前方采空区形态。推测在掌子面ZK28+112前方最近9.5m处揭露采空区。采空区与隧道走向夹角48°2′。经过4d施工, 隧道在左侧最先揭露采空区, 采空区桩号为ZK28+103, 与预测值只有0.5m误差。

4.2 以施工过程中探测到煤层为例

根据《重庆渝北至四川广安高速公路 (重庆段) TJ-2标段工程地质详细勘察》, 隧道出口左线在ZK28+073泡炭煤层、ZK28+068硬炭煤层, 为确保施工的安全进行以及准确探测前方煤层走向、倾向、倾角等重要参数, 在ZK28+76上台阶施工5个超前钻孔, 钻孔分别控制隧道前方0~60m范围, 施工结束后根据钻孔深度, 推进速度以及瓦斯浓度推测在掌子面ZK28+76前方煤层分布情况, 出口左线ZK28+076掌子面上台阶左下角前方16.8m发现2.6m厚煤层、31.2m发现厚0.5m煤层, 准确发现隧道施工过程中的煤层, 为隧道的开挖提供了重要的施工依据。

5 结语

华蓥山隧道瓦斯超前钻探预测预报技术, 及时预测隧道施工过程前方岩体破碎程度及范围、岩体裂隙及发育情况、采空区或岩体空洞范围及大小、前方岩体瓦斯赋存及瓦斯涌出情况、岩体瓦斯压力、瓦斯含量、突发性喷出等特殊情况。极大的的降低了巷道施工的危险性和难度, 为施工提供了坚实的保障, 是渝广高速华蓥山隧道施工过程中不可缺少的重要实施方案, 为我国的高瓦斯隧道施工建设提供了强有力的技术支撑和经验借鉴。

参考文献

[1]姜洪亮.紫坪铺隧道瓦斯灾害研究[D].成都:西南交通大学, 2010.

[2]朱劲.超前地质预报新技术在铜锣山隧道的应用及综合分析研究[D].成都:成都理工大学, 2007.

[3]王兴平.华蓥山隧道工程的施工监理.2000, 04.

[4]沈庆夏.大地电磁测深法在中梁山隧道地质调查中的应用研究[D].成都:成都理工大学, 2010.

[5]石波.雅泸高速公路勒布果喇吉隧道洞口段地震动力响应研究[D].成都:西南交通大学, 2008.

预测预报技术 篇8

1 红外热成像仪的使用原理

自然界所有温度在绝对零度 (-273℃) 以上的物体都会发出红外线, 红外线 (或称热辐射) 是自然界中存在最为广泛的辐射。大气、烟云等吸收可见光和近红外线, 但是对3~5微米和8~14微米的红外线却是透明的。因此, 这两个波段被称为红外线的“大气窗口”。我们利用这两个窗口, 可以在完全无光的情况下, 能够清晰地观察到前方的情况。

热成像仪或红外热成像仪是通过非接触探测红外能量, 并将其转换为电信号, 进而在显示器上生成热图像和温度值的一种检测设备。红外热成像仪能够将探测到的热量精确量化, 不仅能够观察热图像, 还能够对发热的区域进行准确识别和严格分析。

2 使用红外热成像仪的防止煤炭自燃发火事故技术分析

2.1 煤层自燃形成的条件

在煤巷掘进过程中, 由于煤层赋存条件复杂及煤层软硬条件不一, 常常因煤层厚度变化、地质构造等因素, 造成巷道周围煤岩体破坏程度不同, 易出现片帮、漏顶形成高冒。十一矿己组煤层属容易自燃煤层, 由于自然发火期短 (1个月, 曾经出现煤体揭露18天自燃的情况) , 高冒区处理不及时, 处理措施不当极易发生煤体自燃。

2.2 使用红外热成像仪查找高温点的可行性

温度和CO两个指标为煤层自燃的预测预报的重要指标, 通过该指标可及早发现煤体自燃, 为及时采取措施处理火区, 起到至关重要的作用。而对于高冒区, 由于CO的采集和测量往往需要借助其它辅助的工程或设备才能完成。如打钻孔、人工插管等。特别是对于处理过或隐蔽的高冒区, 检查起来往往难度较大, 力不从心。所以高冒区温度的测量, 在发现隐蔽区域煤体自燃时, 就显得尤为重要。传统的检查温度仪器多是温度计、红外线测温仪。温度计在测量巷道顶板表面温度时往往操作不便, 且人员需要攀高, 安全性、便捷性较低。同时温度计、测温仪只能实现点对点的测量, 测量效率和测量区域的完整性无法保证, 因此也就无法保证能够准确的发现高温点。为实现自燃发火区前期无死角、无盲区的检查, 准确掌握高冒区发火隐患, 特引进红外热成像仪作为煤体自燃预测预报设备, 其具有探测准确全面, 操作方便, 数据显示迅速灵敏等特点, 并可以实现数据的自动存储和记录, 为判断分析高冒点是否出现自燃提供重要依据。

2.3 红外热成像仪查找高冒高温点技术方案

己四三区段车场C6A点前15~25米之间, 由于在掘进过程中, 巷道顶板托顶煤施工, 托顶煤厚6.4米。通过使用热红外成像仪在现场实际测量己四三区段车场高冒点温度, 显示高冒点温度达到75℃, 属于高温异常点。为确保测量高温异常点的真实可靠性, 又向托顶煤段打钻进行验证, 成孔后, 拔出钻杆, 向孔内插入6分铁管, 从管内插入单芯束管检查CO浓度, 经检查孔内CO浓度达到900PPm, 已发生自燃。从而准确判断高温点自燃发火前期预兆, 给高温点处理提供了准确信息确保了矿井的安全生产。由于这些区域属于巷道石门揭煤和地质构造区域, 巷道周围煤岩体完整性差, 很多地点虽然采取了一定的充填措施, 并喷浆封闭, 但高冒区仍有遗漏。在前期的防灭火预防工作中已经提前预留CO检查管。为确保红外热成像仪的准确性, 用传统方法施工钻孔进行验证。经对比发现, 和应用热成像仪发现疑似火点比使用传统方法多发现3处, 其中, 己二四区段车场多发现1处、己四三区段车场多发现1处、二水平丁六底车场多发现1处。

3 效果及经济分析

3.1 效果分析

通过对热成像仪的实验应用, 验证了高冒点前期检查监测方面的优越性, 为处理高冒火点提供了重要依据, 并在矿井防灭火检查工作方面得到了普遍的应用, 保证了高冒点的提前发现, 提早预防, 消除了高冒点自燃发火现象。

3.2 经济分析

由于高冒点自燃发火发现及时, 为消除自燃发火初期处理提供了准确信息, 避免了高冒点煤炭自燃。因此红外热成像仪查找高温点技术方案减少了高冒区防自燃发火所投入的材料费用和人工费用, 实现了一定的经济效益。

4 结束语

通过对热成像仪的实验应用, 证实了其在高冒火区前期检查监测方面的优越性, 在随后的矿井防灭火普查工作方面得到了普遍的应用, 保证了高冒火区的提前发现, 提前预防, 对煤矿的安全生产, 以及我国经济的飞速发展都起到了不好忽视的作用。

摘要：随着我国经济的飞速发展, 我国对煤的需求量也越来越大, 因此煤矿安全, 煤矿防火也显的尤为重要, 红外热成像仪的实验应用, 不仅实现了高冒高温点前期无死角、无盲区的探测, 而且具有探测准确全面、操作方便、数据显示迅速等特点, 为高冒火区的早发现、早预防起到至关重要的作用。本文就红外热成像仪如何普查煤矿高温点做了简单的分析, 希望能够对今后的煤矿安全防火起到一定的帮助。

关键词：煤矿,高冒区,火灾,红外热成像仪,预测预报

参考文献

[1]余明高, 鲁来详.高瓦斯矿井高冒区遗留自燃综合防治技术.河南理工大学报 (自然科学版) , 2009.

预测预报技术 篇9

地质构造、地层岩性以及矿区水文地质条件等都是制约矿井安全高效生产的非常重要的影响因素。就目前的情况来看, 在一些频发的矿井事故当中, 最容易造成较大经济损失的事故是矿井的突水灾害, 而这种事故的发生, 基本上都是因为开采之前对开采地段的地质和水文地质条件不是特别清楚造成的。

我们此次的研究对象———平煤股份十一矿。十一矿位于平顶山煤田西部, 处于李口向斜西南翼, 整体为走向NW~SE、倾向NE的单斜构造。浅部地层陡, 倾角高达67°, 局部倒转;深部缓, 倾角一般为5~12°。井田西部为凤凰岭逆断层, 井田东南部为锅底山正断层, 张庄逆断层位于井田中部, 井田内褶皱与大中型断裂构造均较简单, 而根据生产中揭露小断层情况, 反映井田内小断层很发育。

由于它处于一个十分特殊的区域, 决定了平煤股份十一矿的地质和水文地质条件较为复杂, 在这样复杂的条件下进行生产, 发生各类水害的威胁也就越多, 自建井投产至2006年底, 全矿共发生大小突水101次。按最大突水量分:<1m3/min 62次、1~<5m3/min 31次、>5~10m3/min 8次;按充水水源分:第三、四系沙砾石层水+基岩风化带裂隙水2次、顶板砂岩裂隙水19次 (五2煤顶板13次) 、上段灰岩岩溶裂隙水35次、中段灰岩水14次、下段灰岩岩溶裂隙水5次、老塘水+老空水3次;按充水通道分:断层带2次、顶板裂隙或冒落17次、底板底故或裂隙36次、钻孔6次、其他6次;-70西大巷:在与主石门交叉处, 由终点前50m揭露-1.2×5×30m的大溶洞, 水源为L7灰岩水。最大为201.61 m3/h, 1978年2月19日减小为100 m3/h, 年底水干, 影响施工30天。

二、预测预报方法的主要内容和类型

该地质预报的主要结构包括文字和图形两部分。文字部分有:预报地段所处的实际工程概况、预报地段内已知的地质和水文地质条件、影响待预报地段安全生产的一些主要因素有哪些、根据预报结果, 建议对该地段采取的具体处理措施。图形部分包括:矿区所在位置的具体平面图、矿区所处位置的地质剖面图、矿区所在地的综合柱状图以及物探异常特征图等。

三、如何更有效地确保预测和预报的精确性

(一) 如何更好地提高地质预报的精确性

首先, 要依靠一些比较先进的综合物探技术, 根据实地的探查, 对每个存在疑点的部位进行精确的探查, 然后采取先勘探、后采掘的原则进行开采, 这样就可以提前来摸清采掘前方的一些可能存在对采掘过程有威胁的疑点;其次, 要采用三维的地震数据体以及动态的分析软件, 进行实时的动态分析, 尤其是对采掘的头面当中存在的一些异常情况进行分析, 并在这个过程当中及时的摸清采掘前方的一些地质条件存在异常的情况和类型, 以便尽快消除威胁;最后, 还必须要通过一些必要的超前勘查、实际的对比验证以及可靠的对已知异常动态的一些反演过程, 来进行综合的分析, 才可以找到那些导水的大断层、岩溶的陷落柱等各种疑难地质条件的分布区。

(二) 提高预测和预报精准确所使用的配套保障技术手段

1、平煤股份十一矿首创了小硐室等隐蔽工程的档案化管理制度, 也就是说, 在每一个小硐室当中, 都会有一本儿非常详细的记录, 当中显示了各个地段的长、宽、高具体数值和比例以及平面和剖面的位置关系等, 我们可以通过随时查阅, 来了解各个地段的地质和水文地质情况, 预防突水灾害事故的发生。

2、在每个实际的工作面完成收集工作之后, 还要实测并记录其收作线的实际位置, 这样可以帮助我们更好地在采空区布设空煤柱, 而且也可以更加有效地避免巷道当中的采空区发生各种突水灾害事故。

四、煤矿精确的地质预测和预报技术的一些特点

(一) 对采矿进行更加优化的设计有所帮助

平煤股份十一矿是一个地质和水文地质条件都较复杂的矿井, 在该矿井投产之初, 由于很多地段的地质构造不是很清楚, 很多工作面需要经过改造后, 才能顺利回采。近年来, 平煤股份十一矿通过不断的探索, 尤其是对丁二、己二、二水平丁六等采区的地质构造特点进行更加系统和科学的分析判断, 从而推断出了该矿区各煤层的整体地质构造发育规律, 并在这样的基础上优化设计了各煤层的具体采区情况, 使得这些采区的工作面个数减少了很多, 进一步提高了单个工作面的地质储量, 并提升了可采储量。经过测算, 在进行优化设计之后, 各个工作面的采出量基本上都提高了一倍以上, 提升了劳动的生产率以及其生产效率。

(二) 预测和预报技术的精确性程度有所提高

1、首先是对于大断层的精确预报:在进行戊9-10-16130、丁5-6-26041工作面的张庄逆断层的预测及二水平丁六下山揭露F正断层等的预测中, 实现了断层位置的精确预报。

2、对于老空积水区的预报:通过预报发现, 这种方法成功地预报丁5-6-22062、戊9-10-16130、丁5-6-26061等工作面的地质及水文地质情况, 而且每次都能够成功地预测各个老空积水区的实际位置、具体水量和水压情况等, 根据预报结果, 采取及时的探放水措施, 从而有效的消除老空水的突水威胁。

结束语

平煤股份十一矿在通过应用这项预测预报技术, 大大提升了矿井在开采过程中的安全生产情况, 并对采掘的设计进行了优化, 使其更加具有科学性和针对性, 在指导生产时更加的及时和准确, 显著地提升整个矿井的经济效益和社会效益。

摘要：在地质和水文地质条件都比较复杂的矿井中, 多会受到突发水害或顶板等事故的影响, 这就成为严重制约一个矿井进行安全、高产高效生产的主要因素。那么, 矿井地测的工程技术人员可以从完善和强化地质预报方面来入手, 并通过预报的全过程来控制, 逐头逐面的进行全覆盖的管理, 这样便可以提升地测防治水预测预报的精准性, 依靠精准预测预报方面的技术, 来实现采掘前方的水害隐患透明化, 采取针对性的水害防治措施, 实现矿井长期的安全高产、高效的生产。

关键词：地测防治水,矿井,预测,精准性,创新研究

参考文献

[1]李庶林.全数字型多通道微震监测技术及其应用研究[D].沈阳:东北大学, 2005.

[2]袁节平.柿竹园矿的采矿地压及其防治[J].矿业研究与开发, 1997, 17 (4) :26-29.

预测预报技术 篇10

关键词：农作物病虫害,预测预报,综合防治,应用推广

1 预测预报与综合防治技术在农作物病虫害防治中的重要性

预测预报与综合防治技术的高效应用能够最大限度避免过度使用农药所带来的安全问题, 降低病虫害的抗药性, 减少病虫害治理过程中购买化学农药的经济投入, 从而减少了病虫害的防治难度与投入成本, 增加农民的收益。因此, 做好预测预报和综合防治技术就有着十分重大的现实意义, 对日常的社会生活、社会发展模式都有着十分巨大的影响。

2 预测预报在农业病虫害之中的推广应用

2.1 对农业病虫害发生规律进行全面深入的探究

为了实现对农业病虫害科学高效地预测预报, 需要以农业病虫害防治的实践为基础, 对病虫害发生的规律进行科学地探究, 并以发生规律为基础, 对农业病虫害发生的时间与规模进行推断, 帮助农民提前防治。而为了实现这个目的, 就需要以实践数据为基础, 对农业病虫害发生的规模、频率进行总结与分析。同时, 以实验为基础, 对农业主要害虫发育情况进行记录, 通过对农业害虫发育程度的科学认知, 在害虫发育的不同阶段, 采取有针对性的措施, 对病虫害进行高效的防治, 保证农作物的健康状况, 促进我国农业的稳定发展。

2.2 对病虫害防治人员与农民进行相应的技术培训

通过一系列的技术培训, 提升从事农业病虫害防治工作相关人员对农业病虫害预测预防技术的科学认知, 能够对可能发生的农业病虫害有一个科学而全面的防治计划, 帮助农民更好地进行农业病虫害的防治。

2.3 以信息技术、计算机技术为依托, 将高新技术用于农作物病虫害预测预报

建立全面的预测预报网络, 以病虫害监测站点为支点, 结合相关的理论数据, 对农业主要病虫害发生的频率与规模进行一个数据化的处理以及信息化的分析, 并以相关数据分析为基础, 逐渐掌握农业病虫害发生趋势, 建立一个农作物预测预报模型。

通过对农业病虫害发生规律的科学认知, 对相关工作人员的技术培训以及预报预测网络的构建, 形成一个多层次、全方位的农业病虫害预测预报体系, 从而提升我国农业病虫害预测预报的准确性, 保证我国农业的健康发展。

3 农业病虫害综合防治技术的推广与应用

为了提升我国农业病虫害综合防治技术的实际效果, 保证综合防治技术的效率与质量, 最大限度降低病虫害对农作物生长的危害, 实现我国农业的健康发展, 需要从多个方面入手, 实现综合防治技术在农业病虫害防治工作中的推广与应用。

3.1 生物防治技术的应用

生物防治是指通过科学利用农业害虫的天敌和性激素手段达到防治病虫害的目的。生物防治技术主要通过以虫防虫和以菌治虫两种方式来实现。例如在农作物病虫害发生的高发期, 在田间投放害虫的寄生性天敌如寄生蜂、寄生蝇等, 通过这种方式能够有效地阻碍农作物害虫的繁殖, 减少害虫的数量与规模, 从而降低农业病虫害发生的机率。

3.2 物理防治技术的推广

物理防治技术是指在农业病虫害的防治过程中, 充分利用相关工具以及光、电、温度等物理因素进行病虫害的防治工作。例如利用昆虫的趋光性, 在杀虫灯的外围安装高压电网, 当蚜虫被灯光吸引, 进入到高压电网的范围之内, 就会触电身亡。通过田间的对比试验, 安装杀虫灯的麦田蚜虫的数量为8头, 而没有安装杀虫灯的麦田数量为170头, 数量要好得多, 其防治效果十分明显。

参考文献

[1]曹虎.农业虫害防治的生态安全策略[J].生物学教学, 2014 (1) :39-40.

森林火险预测预报方法分析 篇11

1 森林火险预测预报的定义

森林火险预测预报指通过测定、计算一些自然和人为因子, 来预测和判断森林火险发生的可能性、森林火险控制的难易程度以及森林火险可能造成的损失的技术和方法。森林火险发生的可能性大小及可能造成的损失从读, 常用森林火险来描述。所谓森林火险, 是指影响森林火险发生发展的各种稳定因子和变化因子综合作用的结果, 它可以在一定时间和空间内采用一系列影响森林火险发生、发展及结果的指标, 来进行定性或者定量的综合评价。为了反映森林火险程度的差别, 常选择一些森林火险因子, 通过综合分析评价得到一个数量指标系列, 然后将其分成若干个森林火险等级。森林火险等级预报是林火预报的基本内容。林火预报首先考虑的就是某个特定区域范围内 (可以使一个省 (自治区) 或小至一个小班) , 经常变化的森林火险程度。

2 森林火险预测预报的类型

世界上, 用于进行林火预报的方法超过100多种。但归纳起来可分为火险天气预报、林火发生预报和林火行为预报3种类型。

2.1 火险天气预报主要根据气象因子来预报森林火险天气等级, 预测发生森林火灾的可能性, 它不考虑火源条件。所选择的气象因子通常有气温、相对湿度、降水、风速、连旱天数等, 这些因子是随时间和地点, 经常发生变化的因子, 它们可燃物含水率有密切关系。

2.2 林火发生预报根据林火发生的原理, 综合考虑了气象因子 (气温、相对湿度、降水、风速、连旱天数等) 、可燃物状况 (干湿程度、载量、易燃性等) 、火源条件 (种类、分布、频度) 、人为活动以及社会经济等多种因子, 来预报林火发生的可能性。这类预报方法还考虑了随地点变化明显, 但随时间变化不明显的半稳定因子, 如火源、可燃物及社会经济状况等, 这类因子与一个地区稳定的森林火险程度有关。

2.3 林火行为预报这种方法考虑了天气条件和可燃物状况, 还分析地形 (坡度、坡位、坡向、海拔高等) 的影响, 预测林火发生后蔓延速度、火强度、火场面积、火险长度灯火行为指标。

林火预测因子的选择对预测预报精确度的高低影响很大。火险天气预报由于没有考虑稳定、半稳定因子, 难以准确预报不同地点森林火险程度的差异。林火发生预报和林火行为预报的精度就高些。但是任何高精度的林火预报方法都要以火险天气预报为基础。上述3种林火预报类型所考虑的火险因子大致模型为:

气象要素→火险天气预报

气象要素→可燃物状况+火源林火发生预报

气象要素→可燃物状况+火源+地形林火行为预报

3 林火预报的研究方法

林火预报的研究方法与林火预报种类有密切相关, 常用的林火预报研究方法有以下几种:

3.1 利用火灾历史资料研究

该法是通过对历史上森林火灾发生的天气条件、地点、时间、次数、货运等进行统计与分析, 预报森林火险的一种研究方法。其预报的准确程度与资料的可靠性、分析手段、火险因子的选定和预报范围等有密切关系。其准确率较低。

3.2 利用可燃物含水率与气象要素关系研究

该法要长期定点观测不同可燃物类型的可燃物含水率, 尤其是死的细小可燃物含水率, 通过研究, 以便找出它们和各种气象要素之间的相关性, 来进行林火预报。

3.3 利用点火试验研究

这种方法也叫以火报火。主要通过点火试验, 研究不同可燃物类型与各个气象要素关系来进行林火预报。点火试验以野外点火试验和室内模拟电话试验相结合。

3.4 综合法林火预报

该方法是将可燃物含水率和气象要素之间关系, 与点火试验结合起来进行林火预报。该方法准确性较高, 预报的内容多而全面, 目前世界各国都向这一方向发展。

3.5 利用林火模型研究

根据热力学和动力学原理, 通过电子计算机建立物理、数学方面的林火动态方程, 进行林火预报模拟, 再到野外通过试验进行修正, 其预报精度高, 是当前世界林火预报的发展方向。

4 各种森林火险预测预报

4.1 综合指标法

综合指标法是前苏联聂斯切洛夫在俄国欧洲平原地区, 进行了一系列实验后, 得出的一种森林火险预报法。目前, 俄国地区仍在应用。其原理是, 某一地区无雨期愈长, 气温愈高, 空气愈干燥, 地表可燃物含水率也愈小, 森林燃烧性愈大, 容易发生火灾。因此, 根据空气饱和差, 气温和降水情况, 来综合估计森林燃烧的可能性, 并制定相应的综合指标来划分火险天气等级。综合指标的计算公式如下:

式中:P——综合指标, 无量纲;

ti——第i天13:00的空气温度 (℃) ;

di——第i天13:00的空气饱和差 (h Pa) ;

n——降雨后连旱天数 (d) 。

综合指标是雪融化后, 在气温0℃开始累积计算的;每天13:00测定干球温度和湿球温度, 查出空气饱和差, 同时要根据当天降水量多少来加以修正。如果当日降水量超过2mm时, 就取消此前积累的综合指标;降水量大于5mm时, 既要取消以前积累的综合指标, 同时还要将降水量后5天内计算的综合指标数减去1/4, 然后再累积进行计算。计算得出的综合指标数值, 再对照火险等级查对表, 即可确定当天的火险等级。若要预报未来若干天的火险等级, 则需要根据预测预报的天气情况、气温和空气湿度, 按照上述公式来估算。该方法的特点是所需要仪器较少, 操作简单, 计算容易, 不同地区在应用时, 应特别注意研制适合本地区的火灾危险等级差算表, 确定适于本地区的综合指标等级区间。

4.2 实效湿度法

可燃物的易燃程度取决于可燃物含水率的大小, 而可燃物含水率又与空气湿度有密切关系。当可燃物含水率大于空气湿度时, 可燃物的水分就向外渗, 反之则吸收。因此, 空气湿度的大小直接影响到可燃物含水率的多少, 它们之间往往是趋向于相对平衡。但是, 在判断空气湿度对木材含水量的影响时, 仅用当日的湿度是不够的, 必须考虑到前几天空气湿度的变化, 根据我国东北小兴安岭林区试验, 前一天空气湿度对木材含水率的影响只有当天的一半。

4.3 森林火险尺法

森林火险尺法是一种多因子森林火险预报法, 它选择多个火险因子, 研究它们与森林火险之间的关系, 然后将这些火险因子印制在计算尺上, 随身携带随时计算森林火险等级。森林火险尺结构简单, 使用方便, 使基层森林防火工作人员预报森林火险等级的简便工具。大兴安岭森林防火指挥部制作使用的一种森林火险尺是汇总1956~1979年发生于大兴安岭林区的800多起火灾资料, 根据记录的每次发生火灾时风速、空气湿度和雨后天数, 并实地测定林火发生时可燃物含水率, 选择风速、地被物含水率、雨后天数和温度为预报因子, 然后制成尺。

4.4 全国森林火险等级预报法

根据最高气温、最小相对湿度、降雨后的连旱日数、最大风速、生物及非生物物候季节等5项因子和指数值来确定森林火险天气等级。

摘要：针对森林火险预测预报方法进行了分析。