冬瓜山铜矿微震监测系统建立及应用研究

冬瓜山铜矿是千米深井开采有岩爆倾向的硬岩金属矿山,建立了微震监测系统以实现岩层活动的连续监测和岩爆的实时预报.综合实际工程条件和拟定传感器空间网络方案的地震事件定位精度和系统灵敏度计算结果,实现了微震监测网络的优化.建立的数字化多通道微震监测系统具有先进和丰富的地震学定量分析和可视化解释功能,可以完成多重聚类和时间序列分析.在冬瓜山铜矿已记录的监测数据的基础上,开展了矿山地震信号识别、矿山地震活动分析方法和地震活动规律等研究,取得到了初步成果.     

基于微震监测技术的深部采场采动规律研究

冬瓜山铜矿是目前国内开采最深的金属矿山之一,岩石具有典型的岩爆倾向性。为了掌握岩爆发生规律,并及时采取有效安全控制措施指导矿山安全生产,矿山引进了南非ISS公司的微震监测系统,实现了对采矿引起的岩体应力、应变状态的实时监测。本文简单介绍了冬瓜山铜矿首采区的地质条件、采场结构及微震传感器的空间布置。在前期处理波形和事件聚类分析研究基础上,与生产活动相对应,采用地震参数对采场开采过程中不同阶段的应力变化规律进行了对比分析研究,并结合矿山实际的破坏事件,进行了针对性分析研究。研究成果为后续相邻采场开采及隔离矿柱稳定性的控制策略等提供依据。     

深井矿山微震监测系统的扩展与优化

随着冬瓜山铜矿开采范围的扩大,对该矿地震及地压活动规律的研究必须在现有微震监测系统的基础上进行必要的改造和扩展,研究了微震监测网络的扩展布置方案,并分析了系统的灵敏度及精度,以满足矿山安全生产的需要,依据矿山采区生产的实际情况,为矿山正常生产提供了保证。     

微震监测技术在冬瓜山铜矿的应用

随着矿山开采的深度和规模的增大,采掘活动会诱发矿震活动,微震监测技术主要用于地压活动监测。为了对冬瓜山铜矿的地质构造特征、岩石力学特性和开采工艺进行系统性研究,该矿首次引进了南非IMS微震监测系统。分析了IMS微震监测系统在冬瓜山铜矿的应用情况,同时比较了国产微震监测系统与进口微震监测系统的优缺点,为我国自主知识产权微震监测系统的研发和应用发展探索一种新的路径。     

冬瓜山矿山地震活动的时间分布规律研究

矿山地震是由于人工开采活动引起的地震,有关岩爆倾向的硬岩金属矿山方面的矿震研究却很少.以冬瓜山微震监测数据为基础,分别从矿震事件数、震级大小以及定量地震参数时间分布进行了研究,得出了矿震的每时、每天分布特征、震级大小以及累积体积和累积矿震能量的时间分布特征,为金属矿矿震监测和控制提供了参考.     

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.     

应用神经网络对矿岩的倾向性进行模糊分类

应用神经网络可以模拟复杂的非线性系统的特性，借鉴冬瓜山铜矿岩爆研究的成果，通过利用神经网络，综合多种岩爆判据，对冬瓜山铜矿的几种主要岩石进行了岩爆倾向性预测，同时提出了在冬瓜山岩爆和地压监测系统中运用神经网络处理监测数据的设想。     

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。     

深井矿山岩爆控制体系构建

随着矿山开采深度的增加,原岩应力水平大大提高,导致岩爆等灾害发生频率提高,矿山生产的安全性下降。以微震监测技术为中心构建深井采矿岩爆控制体系,可以提高有岩爆危险和／或危害矿山采矿的安全性。以微震监测系统为中心的岩爆控制体系主要包括：微震监测网络的建立、微震事件波形的处理、微震事件震源参数的量化、回采过程中微震震源参数变化的规律分析、危险区域的识别、危险震级的有效预测、采矿策略的调整和最佳策略的确定。     

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。     

深井高应力矿床开采地压监测与分析

针对冬瓜山深井矿床开采具有岩爆倾向的特征,提出了应力变形的监测系统方案,并根据实际监测结果进行了矿床开采围岩应力应变分析。实践表明,监测系统的建立及对监测数据的分析,更好地揭示了冬瓜山深井矿床开采围岩的地压活动规律,对矿山安全生产具有重要指导意义。     

模糊灰关联模式识别方法在岩爆预测中的应用

将模式识别方法用于岩爆预测研究,选取岩石弹性能量指数、脆性系数和围岩最大切向应力与岩石单轴抗压强度的比值作为岩爆灾害预测的主要影响因子,运用灰色系统理论和模糊数学原理提出了基于模糊灰关联模式识别的岩爆预测方法。利用所提出的方法对冬瓜山铜矿床岩爆倾向与烈度进行了预测研究,研究结果表明,该方法具有较高的预测精度,具有良好的应用前景。     

地下矿无人驾驶电机车运输关键技术方案研究

以冬瓜山铜矿为背景,分析了无人驾驶电机车技术的关键问题,提出了技术方案,主要包括智能电机车技术方案、通讯技术方案、调度系统方案以及装载站控制技术方案。地下矿用无人驾驶电机车运输已经在冬瓜山铜矿-875 m运输中段试验成功,验证了该技术方案实用可行,效果良好。     

充填采矿法的技术评价及对冬瓜山矿充填开采的设想

本文结合国外深井开采实践，对深井开采中充填体的作用和效果进行了评价，在此基础上，以降低岩温，控制岩爆和回采工艺要求出发，对冬瓜山铜矿深井开采中充填材料选择，充填方案及充填系统设计提出了设想。     

有岩爆倾向的深井巷道岩层支护控制技术

根据冬瓜山铜矿原岩应力测量、岩石物理力学试验、岩体结构调查、数值模拟计算以及工程实际,冬瓜山铜矿深部属高应力(38 MPa)区,存在岩爆倾向性.为此,针对不同的采准巷道提出了支护方法与设计,比如对充填回风道采用"喷-锚-网"支护,对底部结构采用光面爆破和"喷-锚-网 锚索"支护,对出矿口眉线采用超前锚杆预支护等,均取得了较为理想的效果.     

深井大规模矿床开采岩爆控制策略研究(2015-6增刊)

随着大规模矿床的开采,在高应力作用下,不断的产生破坏性岩爆等灾害,严重制约着这些矿床的正常生产。针对国内矿山即将进入1500m深度的千万吨级生产规模,本文对深井大规模矿山的采矿战略进行了研究,制定了深埋大规模硬岩矿床采矿的工作程序。设计阶段要遵守原则,如井下工程布置,采矿方法选择,实时监测系统布置等;生产阶段主要致力于日常矿山微震风险的管理工作,建立微震监测系统,调查破坏事件,分析应力场变化规律与预测风险区域,最终采取针对性的支护技术,合理安排出矿计划和特定工作环境下作业人员技能的培训等应对策略。     

大孔拉槽方式在冬瓜山铜矿的应用

冬瓜山铜矿是深井复杂难采矿床,为强化矿山安全生产,保证生产能力,采用大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿方法.不同的拉槽方法对采场生产能力影响较大,为提高产能,通过对不同厚度矿体拉槽方式的研究,探索出适合冬瓜山矿床开采的大孔高效拉槽的几种方法,为实现矿山安全、高效和低成本开采提供重要保障.