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。     

基于微震监测系统的矿山微震活动规律研究

矿山动力灾害事故频发，造成了大量的人员伤亡和经济损失。针对微震活动规律复杂、扰动区域大，传统微震监测系统监测范围有限、定位精度低和数据处理慢等问题，文章提出将KJ549微震监测系统应用于矿山微震活动规律的监测中。以河南某矿为施工地点，在3号煤层运输巷和行人下山各布置6个检波器，实现了整个待采区的全范围、实时、连续监测；对监测数据展开了精细化处理并进行了微震时间序列(时间-能量、时间-频次、时间-冲量)分析；基于处理分析结果绘制了破裂分布云图、冲量云图和应力场云图，实现了矿山微震活动特征展示；根据分析结果采取了合适的应对措施，有效预防了事故的发生，避免了人员伤亡和经济损失，实现了矿山安全生产。研究结果为该煤矿解决了实际生产问题，验证了KJ549微震监测系统在矿山微震监测中的实用性，为矿山微震监测开辟了新的思路，提供了有效的技术支撑和先进的监测设备。     

天湖铁矿地压监测系统建立及其应用研究

天湖铁矿岩体硬度较大,井下水平构造应力较大,开采深度大,极易发生岩爆等动力灾害.为分析开采过程中各中段岩体稳定性规律,采用微震监测技术进行台网优化设计,最终建立了定位误差约为10 m,灵敏度为?2.6震级的地压监测系统.该系统能够满足矿山安全生产监测的需求,基于监测微震事件的时空演化特征,并圈定潜在地压灾害区域,对岩爆等动力灾害进行预测.地压监测系统在天湖铁矿得到较好应用,为矿山安全管理及地压灾害预防提供了理论支撑.     

基于中长期微震时空特征的采动地压灾害风险分析

地压灾害风险动态评估与分析是制约深井安全高效开采的关键技术之一。针对某矿山千米以深开采地压灾害现状,通过分析矿山开采技术条件,设计并建立了深部地压灾害风险微震监测系统,开展了爆破定位标定试验,优化了重点监测区域系统速度模型,探究了矿山微震事件中长期时空分布规律,提出了基于微震监测的地压灾害风险分布特征。研究结果表明：采用纵波波速5400m/s、横波波速3200m/s,重点监测区域综合定位误差小于7.4m,满足矿山深部地压灾害风险监测需求;微震事件主要分布在施工及回采区域、隔离矿柱区域,微震活动与采动呈现正相关性;分析微震事件时序分布特征,II-1#矿带地压活动风险较大,红尖山易发生突发性、强度较大的地压事件。研究成果为该矿山深部地压灾害风险防控提供了数据支撑。     

大厂92号矿体地压监控与微震灾害预防技术研究

为了解决广西大厂矿区采矿诱发的地压与微震灾害预防问题,在"十一五"期间进行了"92号矿体开采区域灾害微震监测与灾害控制"专题研究。根据研究结果,总结了矿山开采过程中地压活动特征与微震诱发机制,介绍了矿山地压与微震分析和预防方法,为矿山安全生产提出了有效的对策措施。     

矿山深部开采岩体稳定性监测技术研究

针对矿山深部开采过程中易发生地压动力灾害的问题，基于微震监测技术，结合矿山实际特点建立岩体稳定性监测系统。优化台网设计，通过定点爆破的方法进行波速校正，最终建立了定位误差在10m,灵敏度在-2.2的监测台网。对监测数据进行波形拾取，分析微震事件时空演化特征，圈定潜在危险区域，并对潜在危险区域围岩变形损伤进行分析。最终总结出微震事件大幅度上升且处于较高水平、空间分布高度集聚、能量指数突然下降而累计视体积迅速上升的动力灾害预警前兆。研究结果可为深部开采岩体稳定性监测提供参考。     

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。     

声发射监测技术用于采空区地压灾害预测

东河湾铁矿经过多年开采,存在采空区多、滞留时间长、安全隐患大等问题。为了在采空区发生重大地压灾害前能够提前预警,以便采取必要的安全措施,预防采空区重大灾害发生,须建立预警预报系统。以岩石力学试验及采空区有限元稳定性分析为基础,分析最易发生重大灾害的区域,确定必要的监测范围。选用国内先进的STL-12型声发射监测系统,针对危险区域建立了完善的声发射在线实时监测体系。利用室内声发射试验以及现场震动波形实测,构建了岩石声发射及其他震动波形库,总结了该矿岩石破坏过程的声发射特征。通过波形分析及时掌握了采空区围岩地压活动的声发射信息变化规律,制定了完善的预警预报制度。近2 a的现场实践表明,该系统可为东河湾铁矿采空区塌陷的预测预警提供技术支撑。     

微震监测在高寒高海拔金属矿山的应用与实践

甲玛铜多金属矿海拔4 000～5 407 m，该矿存在着大量采空区，为防止井下采掘活动出现冒顶、片帮及矿柱破裂等动力灾害，有必要对其进行地压监测。而在对这种高寒高海拔金属矿山进行地压监测的研究非常罕见。本文应用微震监测技术对该矿进行地压监测，首先介绍了甲玛矿地质条件和围岩情况，接着描述了甲玛矿微震监测系统的结构与监测点位置，然后对监测数据进行微震数据分析和应力分布情况分析，掌握高寒高海拔金属矿山地压活动时空演化规律。     

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。     

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.     

铜绿山矿微震监测系统及其应用研究

针对铜绿山矿地压显现等现象，建立了16通道的深部地压微震监测系统。对微震事件的波形、时间分布规律和空间分布规律进行了分析，并采用视体积和能量指数对矿山岩爆灾害进行了预测。调试结果表明：微震监测系统的定位误差在20m以内，能够满足矿山微震监测的需要。微震活动与采矿活动联系紧密，在时间上主要表现为两个活跃期，分别为14:00时间段和15:00时间段。在空间上，微震事件在-665m中段东北侧附近区域和-845m中段三穿北侧附近区域表现为聚集现象。预测结果显示，矿山短期内发生岩爆灾害的可能性不高。     

基于微震的地压灾害预警体系构建与应用研究

为了研究阿舍勒铜矿深部开采中面临的地压灾害问题，结合现场实际与采动影响下岩体活动致灾模 式，基于现场微震监测的有效事件库，进行了时空强微震活动性因素分析。选取了多种物理意义清晰、数学模型明 确的分析因素：时间因子方面的活跃期与时序集中度 Q 时，空间因子方面的活跃区域与震中集中度 Q 空，定量地震学 因子方面 b 值、βn值、η 值、CUFIT 模型。结合现场微震数据库对各参数的分析，总结了各因素的高低值、趋势特征 及其揭示的地压活动性规律与预警特征：时序活跃期、Q 时高值，空间活跃区域、Q 空低值、低 b 值、高 βn值、高 η 值， CUFIT 模型符合急剧积累至高值后呈下降趋势都表征现场地压显现可能性较大。在此基础上，综合考虑多项时 间、空间、定量地震学参数的预警因素，构建了基于微震的地压灾害预警体系，通过综合判定函数 F 与各因素相关 性及其预警方法进行了现场实际应用，预警效率高、应用效果好。     

微震监测技术在房柱法开采矿山中的应用

房柱法开采存在采空区群以及矿柱破坏严重等现象,造成顶板压力集中诱发大规模地压灾害。为了掌握采场地压活动情况,需要建设1套地压在线监系统监控采场地压变化,传统的点监测技术手段存在监测范围小、灵敏度低、布网复杂、安装地点危险等缺点,而微震监测是1种先进的地压监测技术,具有监测范围大、高灵敏度、布网简单、监测信息丰富以及提前预警成功率高等优点。通过对我国典型房柱法开采的金属矿山采空区地压风险分析,以及微震监测设计与建设研究,提出了微震监测技术在房柱法开采矿山中应用方法。     

冲击地压层次化监测及其预警方法的研究与应用

为能有效地预警冲击地压灾害,总结了冲击地压常用监测方法及其优缺点,指出了目前冲击地压监测所存在的问题,并以其发生机理为基础,建立了冲击地压层次化监测的应用模型,认为采用互补性较强的层次化监测模式,可综合彼此的特点,弥补各自的不足。结合大同忻州窑煤矿现场实例,认为微震监测技术可在矿井全局范围内实时监测冲击危险区域以及掌握其动态发展情况;通过电磁辐射监测的配合,能动态了解采掘空间近场围岩应力的变化情况,从而确定更小的局部危险区,加上钻屑法的具体地点检测可进一步判定冲击危险程度。并较为全面、深入地研究了微震、电磁辐射及钻屑量预警冲击地压的分析方法。实践证明：具有互补性较强的层次化监测技术能够在空间内形成“全局-区域-局部”的全方位监测,在时间上可达到“实时-连续-动态”的监测目的,能有效预警冲击地压灾害。     

微震定位精度影响下采场裂隙表征与冲击地压预警

我国深部煤矿高强度开采和复杂地质环境造成冲击地压灾害频发,对矿井安全高效生产造成严重威胁。目前,我国冲击地压矿井配备的微震监测系统在震源定位精度上仍存在不足,冲击地压灾害依然存在“灾源找不准、灾害控不住”的难题。为准确描述采场微震活动空间演化特征,降低震源定位误差对微震预警造成的不利影响,基于冲击地压矿井现有微震监测条件,采用仿真正演试验法探究了煤矿微震台网定位误差矢量分布特征,提出了一种考虑微震定位精度影响的微震裂隙贯通表征方法,并在某矿井回采工作面进行了冲击地压预警实践。研究结果表明：采场不同区域震源定位精度的矢量性差异是造成冲击地压微震预警偏差的重要原因;提出的微震破裂贯通可能性指数Fsum采用与震源能级相关的近场区域半径表征震源破裂尺度,并考虑定位误差对不同距离震源间破裂贯通的影响,最大程度还原了采场煤岩体裂隙扩展贯通可能性的分布规律,与冲击地压危险具有良好对应关系;Fsum在冲击地压危险相关性上显著优于微震频次,同时危险区域识别效率又强于微震能量,可兼顾预警精准率和召回率,是理想的冲击地压周期性预警评价指标。研究成果将为评价微震台网监测能力、提高冲击地压微震预警能力与防治效率...     

郭屯煤矿冲击地压综合防治措施研究与应用

为了解决郭屯煤矿日益严重的冲击地压威胁,首先分析冲击地压危险因素,采用微震监测法、应力监测法和钻屑法对冲击地压进行监测,对动力灾害进行监测预警,通过实时预警及时采取防治措施。根据"应力三向化转移"原理,对具有冲击地压危险的局部区域采用大直径钻孔进行卸压,通过优化采掘设计,合理安排采掘顺序,从源头上避免形成应力集中区,确保卸压到位,最大程度上降低冲击地压危害,有效避免冲击地压事故的发生,保障了井下作业人员的安全。     

掘进面冲击地压实时无线监测预警技术

通过分析掘进面冲击地压危险区域分布特征,提出了以钻孔应力测量代替钻屑量作为掘进面冲击地压监测预警指标;对KJ615掘进面冲击地压实时监测预警系统进行了应用分析,结果表明系统能够实时监测掘进面围岩应力动态变化,实现冲击地压危险区及其危险程度实时连续监测预警;通过在矿山的现场应用试验,表明系统能够准确的预报冲击地压危险区及其危险程度,保障了高冲击地压危险掘进面的作业安全。     

掘进面冲击地压实时无线监测预警技术

通过分析掘进面冲击地压危险区域分布特征,提出了以钻孔应力测量代替钻屑量作为掘进面冲击地压监测预警指标;对KJ615掘进面冲击地压实时监测预警系统进行了应用分析,结果表明系统能够实时监测掘进面围岩应力动态变化,实现冲击地压危险区及其危险程度实时连续监测预警;通过在矿山的现场应用试验,表明系统能够准确的预报冲击地压危险区及其危险程度,保障了高冲击地压危险掘进面的作业安全。     

基于单通道触发微震事件的地压动态分析

香炉山钨矿东区形成了形状复杂、体积巨大的采空区,地压灾害问题突出。为了确保矿山生产安全,该矿建立了一套60通道全数字型微震监测系统。通过对微震系统中40#传感器所采集的数据进行研究,结合附近区域的生产现状,分析了该区域地应力变化情况。调查了该传感器所在矿柱的特点,对该矿柱破裂机理及可能的破裂形式进行了分析,分析表明,该矿柱主要表现为压剪破裂。研究表明,微震监测的单通道数据统计及波形分析对掌握矿山岩石内部微小破裂直至宏观片帮或垮塌等灾害的预警具有重要意义。