基于微震监测的千米井采场地压监测与预警技术研究

哈图金矿千米井矿区深部开采过程中,易发生冒顶、片帮等地压灾害,对后续采矿的进度与安全影响较大。本文通过微震事件时空演化规律,分析了围岩变形特征,划分出了地压活动较强的重点区域。通过微震事件累积视体积-能量指数变化规律分析岩爆和大尺度岩体破裂的预警前兆信息,根据预警信息及时采取加强支护等保护措施,取得了很好的效果。     

近直立煤层冲击地压微震监测前兆信息规律研究

以乌东煤矿近直立煤层+450水平B3+6综放面为工程背景,对冲击地压发生前的微震事件时空演化规律展开研究,旨在识别近直立煤层冲击地压前兆信息,建立了反映煤岩体能量释放异常程度的微震能量和频次偏差值指标,分析了冲击地压发生前微震能量、频次、偏差值及空间分布的演化规律。结果表明：冲击地压发生前,每日微震累计能量会剧烈波动并下降到一个较低值,微震频次则出现急升急降的变化,微震能量偏差值往往出现较高值,该值一般大于20,微震频次偏差值会经历一个峰值,该峰值大于0.8|微震事件在空间上向回采工作面集中,且大能量事件增多。研究结果对B3+6综放面及类似近直立煤层的冲击地压监测预警具有一定的借鉴意义。     

微震监测技术在柿竹园矿地压监测中的成功预警案例

微震监测在柿竹园矿地压管理中取得了较为良好的应用效果,通过对顶板垮塌与矿柱垮塌2次成功预警案例的研究,说明了利用微震事件率来作为岩体垮塌预警准则的多样性与复杂性;且得出了岩体从产生破裂前兆到垮塌失稳一般会经历较长的时间跨度的结论.     

哈图金矿地压监测系统的建立及应用研究

随着开采深度的增加,哈图金矿采场片帮、冒顶等地压灾害日益突出,因此建立了微震监测系统来监测地压灾害并进行预警。主要介绍了微震台网的优化设计,并通过标定爆破完成波速校正。波速校正结果表明:微震监测系统的定位误差为10m左右,能够满足矿山地压监测的需要。另外,基于微震事件信息分析了各中段的地压活动规律,并划分出潜在的地压灾害区域进行重点监测与分析。微震监测系统在哈图金矿得到了很好的应用,为矿山安全生产和管理提供了技术支撑。     

金川二矿区微震监测区域多参数权重预警模型与对策分析

金川二矿区进入深部开采,采准工程频发冒顶片帮、底鼓、蠕变变形破坏等强烈的地压显现现象,通过现场调研,应用微震监测技术在1150～850 m建立了一套40通道的全数字型微震监测系统,应用波形特征、频谱特征及声音还原识别技术,对典型爆破、噪音和微震事件进行分类研究,遴选出的微震事件数据经过处理和时序多参数分析与统计,以此为依据建立了微震监测区域多参数权重预警模型与对策,实现了二矿区深部安全高效开采.     

IMS微震监测技术在漂塘钨矿的应用

利用IMS微震监测技术,建立漂塘钨矿地压微震监测系统,通过在矿区+496、+388和+268中段分别安装5台单通道检波器和1台三通道三向检波器,整体监测漂塘矿区多个中段的地压微震事件,实现了对漂塘钨矿矿山岩体微震活动24h连续监测,获取了大量微震事件的时空数据、误差、震级以及能量等多项震源参数,成功对危险区域进行预警,为矿区安全生产和开采方案的制定提供了依据。     

某矿山地压监测系统建设及预警技术研究

某矿山构造应力较大且岩体硬度较大,发生岩爆风险可能性较高。基于微震监测技术,建设了符合矿山实际特点的地压监测系统,经过台网优化,监测系统定位误差在10 m左右,灵敏度在-2.6左右。分析了微震事件空间分布,划定采场西侧为潜在危险区域。并分析危险区域内微震事件b值动态演化特征,得出b值可做为岩爆预警参量,b值迅速下降可作为岩爆前兆信息,成功预测岩爆发生,可为类似矿山安全生产管理提供一定的借鉴意义。     

桦树沟铜矿智能微震监测系统及其应用研究

镜铁山桦树沟铜矿发育有三组断层,矿山岩体结构完整,岩石强度高,受三组断裂构造的影响,开采过程中易发生矿山工程地质问题,巷道内片帮冒顶灾害频发,矿山生产安全受到极大威胁。因此,在镜铁山桦树沟矿区部署微震监测系统,并在应用过程中开展基于深度学习技术的微震数据智能化数据处理与分析研究,具有重要的现实意义。根据矿山生产实况,利用K-means聚类分析算法将矿区分为5个监测分区,同时形成以微震事件日频数、微震事件累积数目、βn分布及累积能量释放变化CUFIT模型等预警参数和方法为基础的一套有效可靠的灾害预警方法。研究结果成功地对矿区内监测分区四的地压灾害事件进行了预警。     

微震活动规律及其在煤矿开采中的应用

研究深部矿区,特别是有煤岩动力灾害矿区的微震活动规律对冲击地压等灾害的预测与防治具有重要意义。利用ARAMIS M/E微震监测系统,研究了唐口煤矿千米深井条件下微震时空演化特征,通过高精度微震定位和分析,获得了该条件下微震活动与工作面推进、采动应力分布、岩层破裂、冲击地压等之间的关系,对矿井安全生产起到一定的指导作用。     

义马煤田矿井冲击地压微震事件发生时间偶合性研究

义马煤田进入深部开采后,冲击地压事件频发,是我国冲击地压最为严重的矿区之一。通过汇总义马煤田内千秋煤矿、常村煤矿、跃进煤矿、杨村煤矿及耿村煤矿5对冲击地压矿井统一时间段的所有微震事件,并对这些微震事件发生的时间、地点、层位、相距距离及事件发生的相隔时差等要素进行综合分析,发现5对矿内部分事件发生存在时间偶合性,这些时间偶合的事件不是同一微震事件且并不是相对独立的微震事件,而是相邻矿井、采区、工作面的采掘扰动致采空区上覆岩层顶板活动的结果,表明目前国内相邻冲击地压矿井所采用的单矿微震监测预警已具有一定的局限性。研究为下一步国内冲击地压矿井推行矿间联合预警提供了可行性指导。     

冲击地压动力灾害前兆信息微震识别技术

基于华亭煤矿冲击地压动力灾害显现实际和微震监测原理,分析得出切合条件的冲击地压动力灾害前兆信息微震识别六个敏感性预警指标,经实践检验预警效果良好;为冲击地压动力灾害预防和控制提供了可靠的科学依据,为同类工程实施提供了有益的借鉴,具有较好的实用价值和社会经济效益。     

基于微震监测的地压灾害预警参数分析研究

利用麒麟厂在1 751～1 031 m水平已建成的微震监测系统,通过数据采集及筛选处理,构建了有效微震事件库,并结合现场地压活动状况,从微震时间序列、空间分布与演化、定量地震学参数等方面对微震事件展开了分析研究,以确定多参量预警阀值,实现地压灾害监测预警。结果表明,麒麟厂微震监测系统的预警阀值为: 时序集中度Q_时>1,震中集中程度Q_空≤100,地震学参数b≤0.20、β_n≥1.5和η≥1.1。     

阿舍勒铜矿微震监测系统建设与应用研究

为了应对阿舍勒铜矿二期深部开采工程中面临的地压灾害问题,结合深部地压活动性现状与采掘布局,合理选择了地压监测设备, 设计了32通道微震监测系统台网布设方案, 进行了现场安装调试以及定位精度反演与校准试验。在已建立系统的监测数据基础上, 通过波形识别区分了微震信号与其他信号, 建立了二期深部工程有效微震事件库, 统计与分析了大尺度矿井范围内时间、空间以及定量地震学参数的趋势特征, 结合现场地压灾害实例实现了监测预测, 结果表明: 时间序列上的活跃期、空间上的低震中集中度指标、定量地震学参数上的低b值和CUFIT值急剧积累至高值区后下降, 是地压灾害发生的预警前兆。     

“两硬”条件下冲击地压微震信号特征及前兆识别

结合微震监测数据,对大同忻州窑矿8935“两硬”条件工作面回采过程中发生的冲击现象进行分析;从微震事件震源定位、能级与频次关系以及冲击前微震信号频谱演化规律等方面讨论了该工作面冲击地压机理及前兆信息特征。研究表明：8935工作面冲击地压为坚硬顶板破断诱发煤柱区域积聚能量的突然释放所致;冲击震源多在工作面超前50 m范围内沿采空区煤柱侧,且主要集中在坚硬顶板断裂后发生压缩、反弹的空间区域;冲击地压前微震事件频次、能量、微震信号 b 值及主频均呈下降趋势。冲击地压前微震频谱主要集中在5~60 Hz,微震主频急剧降低和幅值明显升高可视为冲击前兆特征之一。     

红透山铜矿微震监测系统的建立及应用研究

针对红透山铜矿岩爆等地压灾害频发现状,建立深部地压微震监测系统,对微震活动性与采矿活动之间的关系、微震事件的空间活动规律进行了分析,并采用累积视体积和能量指数对大尺度岩体破裂进行了预测研究.采用人工定位爆破的定位结果表明:微震监测系统的定位误差小于10m,能够满足矿山微震监测的需要.微震活动性主要分为2个平静期和3个活跃期.并呈现逐步下降趋势,微震活动性呈现主震——余震型模式.大尺度岩体破裂前存在孕育期和预警期,能量指数快速下降,累积视体积持续增长,可以看作岩爆和大尺度岩体破裂发生的前兆.通过能量指数和位移分布云图,可以对岩体发生灾害的潜在危险区域进行判断,指导矿山进行重点防护管理,保证安全生产.     

基于微震监测技术的地表塌陷监测预警研究

采用微震监测技术对黄山铜镍矿30#矿体开采过程中地表塌陷进行监测,通过微震事件的时空演化、b值分析,研究地表开裂及塌陷的发展规律,并结合现场地表塌陷实际情况,研究地表塌陷预警的前兆信息,为矿山的安全开采提供技术保障。     

大规模采场垮塌多通道微震监测应用研究

香炉山钨矿厚大缓倾斜矿体开采后形成了特大复杂采空区,具有潜在的严重地压隐患,其中大规模采场垮塌的危害严重程度最大。介绍了香炉山钨矿地压特点及针对于此的微震监测系统传感器布置方案。对矿山历史上最大一次采场垮塌发生前后的微震监测数据进行了分析,结果表明,微震监测对大规模采场垮塌前兆具有监测预警功能,对大规模垮塌发生后矿山整体应力转移位置与应力集中程度具有监测分析功能。     

基于ARAMIS M/E微震监测系统的冲击地压监测技术

介绍了采用ARAMIS M/E微震监测系统在3个不同条件的冲击地压矿井的实际应用情况。通过对微震发生频次、能量和空间分布等现象的分析,研究了3种条件下冲击地压发生的部分前兆规律,有效的指导了冲击地压的防治与解危。     

微震技术在深部矿山地压监测中的应用

针对红透山铜矿深部地压活动频繁现状,在红透山铜矿建立矿山微震监测系统,对深部地压活动规律进行连续实时监测。介绍了监测区域的选择及传感器的优化过程,并对微震信号的识别进行了系统分析。通过对监测数据分析发现：根据能量大小及波形差异可以很好地对微震事件和爆破事件进行区分;微震事件的定位结果能直观反映岩体内部裂隙的变化情况;微震事件频次呈上升趋势,显示地压活动逐渐增强。监测系统能够及时捕捉由地压活动引起的微震活动信息,并实现微震源定位,这对于开展矿山动力灾害的预测研究具有重要的现实意义。     

微震技术在江西某钨矿地压活动监测中的应用

江西某钨矿地质构造复杂,地压显现明显。为实时在线监测矿区地压活动情况,建立了微震监测系统,通过数值模拟和人工试爆方式对系统的定位精度进行了计算和验证,认为该系统具备了较好的微震事件定位效果。在此基础上,进一步利用微震监测技术对该矿山整体和局部的地压活动规律进行了分析,并利用分析结论对一次小规模的冒顶灾害进行了预测,取得较好成效,对于类似矿山地压活动监测有一定的借鉴意义。