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相似文献
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1.
大规模深井开采微震监测系统站网布置优化   总被引:32,自引:10,他引:22  
冬瓜山铜矿是我国目前开采深度最大、具有岩爆危害的大型硬岩金属矿山。采用微震监测系统实现该矿岩爆的实时监测和预报,为此,进行微震监测系统站网布置优化研究。分析该矿采用多盘区多采场同时开采条件下的岩爆分布特点,确定微震监测系统的监测范围;针对监测范围、井下巷道工程和微震监测系统技术性能,设计多个微震监测系统传感器站网空间布置方案,对各方案计算事件震源定位误差和系统灵敏度;在综合分析计算结果、工程条件和经济性的基础上,确定满足该矿首采区微震监测要求的最佳监测系统配置方案;系统建立之后进行事件震源定位精度和灵敏度测定的爆破试验,证明该监测系统站网布置满足矿山监测要求,保证监测数据的可靠性和有效性。  相似文献   

2.
微震监测技术在深井矿山中的应用   总被引:2,自引:2,他引:0  
冬瓜山铜矿是目前国内地下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,评估其危险性,保证生产安全,2005年8月矿山安装了南非ISS公司的微震监测系统.通过对现场定点爆破的测试,校验了系统的定位参数,实现了对采矿活动过程中围岩应力状态的实时监测.简单介绍了冬瓜山微震监测系统的组成及网络布置,基于对2 a多微震事件数据的处理,研究了波形的分析方法,对比了手动处理与系统自动处理的定位精度;依据波形与生产活动的对应关系,对检测到事件的波形进行了分类研究,确保了事件的及时识别和分类保存.基于量化的地震参数,特别是利用等值线、回归曲线和时间变化曲线与采矿活动的对应关系,重点分析研究了2006年8~10月3个月内发生在54  相似文献   

3.
基于微震监测及应力场分析的冲击地压预测方法   总被引:12,自引:7,他引:5  
主要对国内外冲击地压发生情况以及对冲击地压的监测发展情况进行了总结和分析,发现随着矿山开采深度的增加,冲击地压活动越来越频繁,发生的范围也越来越广,但是目前仍没有有效的监测与分析方法能够对冲击地压的发生进行预测预报。为了能够对冲击地压发生实现预测预报,引入地球物理学方法,建立矿山微震监测分析系统。将矿山微震监测系统监测到的矿山微震活动信息,通过网络传输,实现与数值分析系统之间的数据交换:利用微震活动信息修改数值模型的单元信息;借助大规模科学计算,分析开采造成采场以及巷道围岩内部岩体的应力积累、应力阴影和应力迁移过程,进而实现对矿山冲击地压活动进行预测预报。同时,微震监测分析系统能够实现对其他岩石工程动力灾害问题进行预测预报。  相似文献   

4.
简要叙述香炉山钨矿的工程地质背景、开采背景及地压特点,针对2012年以来各年度降雨入渗对该矿采场稳定性影响问题进行微震监测与研究,对降雨入渗诱发采场失稳典型案例和对采场地压活动影响规律进行微震监测量化分析,并对降雨入渗诱发采场失稳机制进行简要分析。结果表明,受降雨入渗影响,采场失稳垮塌前井下微震事件水平明显升高,垮塌区域附近传感器微震水平超预警值;矿山在垮塌后整体上出现了大范围的应力转移与重分布,应力转移到"矿体整体拱形"的周边,并且在应力重分布过程中出现了局部岩体破裂垮塌,在经历近两个月的应力调整后,井下岩体逐渐趋于稳定;井下采场微震事件水平变化具有随降雨量整体上呈周期性变化特点,微震活跃期与雨季降雨之间有一定的滞后期,即说明地压活跃程度随降雨量的增加而增加,降雨入渗是造成香炉山钨矿采场失稳的重要诱因。最后,提出雨季地压灾害防治措施。研究成果对量化评估降雨入渗对浅埋矿山稳定性影响、保障井下安全生产有着重要的意义。  相似文献   

5.
矿山地震活动是矿山开采的岩体动力响应,反映矿山岩体应力、变形和破坏状态。利用冬瓜山铜矿微震监测数据,基于定量地震学原理,采用累积视体积?VA、能量指数EI和累积开挖量?Vm时程曲线分析方法,研究矿山开采速率与微震变形之间的关系;并从能量的储存与释放的角度,结合视体积VA和弹性收敛体积VE,提出将累积地震视体积?VA与累积开采量?Vm之比作为微震活动对开采速率的响应系数(CSR),以表征岩体中能量的储存与释放关系。研究结果表明,矿山开采量对?VA和EI时程曲线特性有明显的影响,矿山开采速率与微震应变率存在对应关系,CSR的变化反映了系统的稳定变化趋势,可以方便地应用于矿山活动的监测分析和作为矿山生产速率控制的指导参数。  相似文献   

6.
基于微震监测技术的深井开采地压活动规律研究   总被引:15,自引:3,他引:12  
简要介绍微震监测技术基本原理及冬瓜山微震监测系统的组成和结构,运用微震监测系统对冬瓜山矿床首采区段不同时段的地压活动集中区进行圈定,采用量化地震学原理开展岩层应力变形强度分布研究,揭示开采诱发地压活动的时空变化规律,初步评价盘区隔离矿柱和回采采场的地压活动状况及稳定性。研究表明,地压活动相对集中区的变化与井下采掘活动紧密相关,各地压活动相对集中区与采掘工程施工位置相对应,在时空上随采掘活动的改变而发生变化。采场回采区内的地压活动相对较稳定,掘进活动区内的地压活动分布较分散且随采掘活动的结束很快减小或消失,目前首采区段岩层是稳定的。实践证明,微震监测技术为深井矿床开采地压活动规律研究提供一种有效技术手段,研究成果为指导矿山安全生产奠定重要的基础。  相似文献   

7.
为了研究深井回采过程中岩爆危险性实时监测预警的可能性和有效防护技术,以三山岛金矿深部试验采场为工程背景,首先,基于三维微震监测技术,对微震事件的"时、空、强"分布特征进行分析,得到微震活动率、能量释放率、连续性指数与日单事件平均能量"四位一体"的岩爆评价指标,确定岩爆可能发生的时间范围及危害程度;其次,通过微震三维定位技术,对可能发生岩爆灾害的危险区域进行圈定,确定岩爆可能发生的空间范围,成功地预测了两段轻微岩爆发生时期及具体发生位置;最后,通过采用高应力卸荷技术和柔性支护技术相结合的岩爆防治措施,将高应力进行阻隔和转移。事实证明:通过合理的岩爆监测手段,采取有效的岩爆防治措施,可以保证深部采场的安全开采。  相似文献   

8.
基于微震监测技术的岩爆预测机制研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
以锦屏二级水电站岩爆高发洞段作为研究对象,采用微震监测技术作为岩爆监测预警手段。通过对比现场实际情况和微震监测结果,揭示出微震的时空演化与岩爆之间的关系;通过岩体损伤过程特征提取对应的微震监测事件,总结出微震事件密度云图、微震事件震级与频度的关系、微震事件震级、能量集中度等微震监测指标规律,并以地震学中的3S原理作为岩爆判断基础,提出4个岩爆判据。现场应用结果表明:在深埋岩体隧洞中,岩爆的时间、空间、强度等分布存在较明显的规律性,微震活动对岩爆事件普遍具有时间优先性和空间一致性,应用该岩爆判据能够达到岩爆危险区域的精确预测,为隧洞的岩爆预测和微震监测预警提供依据。  相似文献   

9.
 通过对锦屏二级水电站引水隧洞施工期间大量岩爆记录的深入研究,分析总结出岩爆沿里程分布规律、岩爆围岩破坏方式、隧洞横断面岩爆位置规律、岩爆次数与距掌子面的距离关系、岩爆次数与开挖后暴露时间关系、岩爆烈度与其围岩破坏范围关系等岩爆特征规律。通过对这些规律及岩爆分布与地质构造之间关系的研究,总结地质构造和岩爆的相互作用规律。将微震监测技术用于引水隧洞工程施工,进行深埋隧洞的岩爆监测预警,实现对微震活动的全天候连续监测分析,并根据现场对岩爆的微震监测结果,对微震的时空演化与岩爆之间的关系进行初步探讨。研究结果表明:深埋岩体隧洞中,岩爆的时间、空间、强度等分布存在较明显的规律性,并且与地质结构、施工工法、施工扰动等影响因素之间有着必然的联系,其中地质结构对岩爆的发生起控制作用;岩爆发生之前普遍存在一个孕育过程,并伴随着大量微破裂的产生和微震能量的释放(微震前兆),微震活动对岩爆事件普遍具有时间优先性和空间一致性,可利用其指导安全施工。本文的工程实践验证了微震监测技术用于深埋岩体隧洞岩爆监测预警的可行性,并具有较高准确率,从而为隧洞的岩爆预测和安全施工提供新的研究思路。  相似文献   

10.
通过对锦屏二级水电站引水隧洞施工期间大量岩爆记录的深入研究,分析总结出岩爆沿里程分布规律、岩爆围岩破坏方式、隧洞横断面岩爆位置规律、岩爆次数与距掌子面的距离关系、岩爆次数与开挖后暴露时间关系、岩爆烈度与其围岩破坏范围关系等岩爆特征规律。通过对这些规律及岩爆分布与地质构造之间关系的研究,总结地质构造和岩爆的相互作用规律。将微震监测技术用于引水隧洞工程施工,进行深埋隧洞的岩爆监测预警,实现对微震活动的全天候连续监测分析,并根据现场对岩爆的微震监测结果,对微震的时空演化与岩爆之间的关系进行初步探讨。研究结果表明:深埋岩体隧洞中,岩爆的时间、空间、强度等分布存在较明显的规律性,并且与地质结构、施工工法、施工扰动等影响因素之间有着必然的联系,其中地质结构对岩爆的发生起控制作用;岩爆发生之前普遍存在一个孕育过程,并伴随着大量微破裂的产生和微震能量的释放(微震前兆),微震活动对岩爆事件普遍具有时间优先性和空间一致性,可利用其指导安全施工。本文的工程实践验证了微震监测技术用于深埋岩体隧洞岩爆监测预警的可行性,并具有较高准确率,从而为隧洞的岩爆预测和安全施工提供新的研究思路。  相似文献   

11.
大规模开采矿山地震视应力和变形与区域性危险地震预测   总被引:4,自引:3,他引:1  
 大规模开采的矿山存在复杂的诱导地震活动,在高应力硬岩条件下具有产生区域性危险地震和岩爆灾害的可能性,震源的地震视应力和变形参数是地震机制和地震活动性预测研究的重要参数,对此开展研究具有重要意义。针对冬瓜山铜矿深井开采诱导地震活动,对地震视应力和位移在矿区开采过程中的时空特征开展研究,发现地震活动具有区域性分布特征,其时空分布与开采活动及矿区矿柱分布具有较强的对应关系。以此为依据,结合矿区地质构造和地应力状态,研究该矿区区域性地震机制,指出可以利用天然地震复杂震源的凹凸体理论来解释该矿区区域性地震成核机制,从而提出该矿区区域性危险性地震成核概念模型,并针对该矿地震活动的特征讨论识别成核区的方法。针对该矿区域性岩体破坏实例,分析地震视应力和变形参数时间序列特征,讨论潜在区域性地震成核区的地震活动危险性和岩体破坏性态的评价与预测。研究结果在工程实践中得到实际应用。  相似文献   

12.
The paper is a summary of discussions on four topics in rockburst and dynamic ground support.Topic1 is the mechanisms of rockburst.Rockburst events are classified into two categories in accordance with the triggering mechanisms,i.e.strain burst and fault-slip burst.Strain burst occurs on rock surfaces when the tangential stress exceeds the rock strength in hard and brittle rocks.Fault-slip burst is triggered by fault-slip induced seismicity.Topic 2 is prediction and forecasting of rockburst events.Prediction for a rockburst event must tell the location,timing and magnitude of the event.Forecasting could simply foresee the probability of some of the three parameters.It is extremely challenging to predict rockbursts and large seismic events with current knowledge and technologies,but forecasting is possible,for example the possible locations of strain burst in an underground opening.At present,the approach using seismic monitoring and numerical modelling is a promising forecasting method.Topic 3 is preconditioning methods.The current preconditioning methods are blasting,relief-hole drilling and hydrofracturing.Defusing fault-slip seismicity is difficult and challenging but has been achieved.In very deep locations(3000 m),the fracturing could extend from the excavation face to a deep location ahead of the face and therefore preconditioning is usually not required.Topic 4 is dynamic ground support against rockburst.Dynamic ground support requires that the support system be strong enough to sustain the momentum of the ejecting rock on one hand and tough enough on the other hand to absorb the strain and seismic energies released from the rock mass.The current dynamic support systems in underground mining are composed of yielding tendons and flexible surface retaining elements like mesh/screen and straps.Yielding props and engineered timber props are also used for dynamic support.  相似文献   

13.
深埋硬岩矿床岩爆控制研究   总被引:20,自引:6,他引:14  
冬瓜山铜矿是我国开采的首家有岩爆倾向的深埋硬岩金属矿山,对此开展了岩爆控制研究。应用该矿床典型岩石的变形全过程试验及峰值荷载变形条件下的松弛试验等室内试验结果和现场岩爆调查资料,分析了该矿矿岩的岩爆倾向性和井巷岩爆特性,从岩爆控制角度,采用数值分析方法以能量释放率为衡量指标,对采场结构参数、开采步骤等进行了优化。在此基础上,提出该矿床开采采用控制能量释放、减少能量储存、合理支护和进行岩爆监测等岩爆控制的原则和措施。  相似文献   

14.
微震监测揭示的C型采场空间结构及应力场   总被引:9,自引:7,他引:2  
为研究开采强烈冲击倾向煤层解放层的卸压效果,采用微地震定位监测技术,对三面采空长壁工作面(解放层)的开采进行覆岩空间运动结构及应力场分布的监测。根据岩体在三维空间的破裂成像,揭示采场覆岩空间破裂与采动应力场的关系,得出以下结论:(1)工作面三侧采空区老顶上方的岩层形成C型空间结构,微震事件分布在C型结构的外侧,构成岩体破裂区,在C型结构的内侧为高应力区,并对高应力区域的转移及不同区域的应力状况进行了描述;(2)C型结构的最凹部在煤柱上方,煤柱最小时的支承压力分布为:在靠近上顺槽的区域,老顶以上的厚硬岩层已经发生断裂,形成卸压带;靠近下顺槽的区域,老顶以上的厚硬岩层未断裂,形成应力集中区。因此,通过监测确定被解放层的解放范围,对圈定的冲击危险区域预先采取防治措施,可实现安全开采。  相似文献   

15.
Monitoring and prediction of rockburst remain to be worldwide challenges in geotechnical engineering.In hydropower,transportation and other engineering fields in China,more deep,long and large tunnels have been under construction in recent years and underground caverns are more evidently featured by "long,large,deep and in group",which bring in many problems associated with rock mechanics problems at great depth,especially rockburst.Rockbursts lead to damages to not only underground structures and equipments but also personnel safety.It has been a major technical bottleneck in future deep underground engineering in China.In this paper,compared with earthquake prediction,the feasibility in principle of monitoring and prediction of rockbursts is discussed,considering the source zones,development cycle and scale.The authors think the feasibility of rockburst prediction can be understood in three aspects:(1) the heterogeneity of rock is the main reason for the existence of rockburst precursors;(2) deformation localization is the intrinsic cause of rockburst;and(3) the interaction between target rock mass and its surrounding rock mass is the external cause of rockburst.As an engineering practice,the application of microseismic monitoring techniques during tunnel construction of Jinping II Hydropower Station was reported.It is found that precursory microcracking exists prior to most rockbursts,which could be captured by the microseismic monitoring system.The stress concentration is evident near structural discontinuities(such as faults or joints),which shall be the focus of rockburst monitoring.It is concluded that,by integrating the microseismic monitoring and the rock failure process simulation,the feasibility of rockburst prediction is expected to be enhanced.  相似文献   

16.
In the Upper Silesian Coal Basin(USCB),coal seams are exploited under progressively more difficult geological and mining conditions(greater depth,higher horizontal stress,more frequent occurrence of competent rock layers,etc.).Mining depth,dislocations and mining remnants in coal seams are the most important factors responsible for the occurrence of rockburst hazards.Longwall mining next to the mining edges of neighbouring coal seams is particularly disadvantageous.The levels of rockburst hazards are minimised via the use of rockburst prevention methods.One active prevention method is torpedo blasting in roof rocks.Torpedo blastings are performed in order to decrease local stress concentrations in rock masses and to fracture the roof rocks to prevent or minimise the impact of high-energy tremors on excavations.The estimation of the effectiveness of torpedo blasting is particularly important when mining is under difficult geological and mining conditions.Torpedo blasting is the main form of active rockburst prevention in the assigned colliery in the Polish part of the USCB.The effectiveness of blasting can be estimated using the seismic effect method,in which the seismic monitoring data and the mass of explosives are taken into consideration.The seismic effect method was developed in the Czech Republic and is always being used in collieries in the Czech part of the coal basin.Now,this method has been widely adopted for our selected colliery in the Polish part of the coal basin.The effectiveness of torpedo blastings in the faces and galleries of the assigned longwall in coal seam 506 has been estimated.The results show that the effectiveness of torpedo blastings for this longwall was significant in light of the seismic effect method,which corresponds to the in situ observations.The seismic effect method is regularly applied to estimating the blasting effectiveness in the selected colliery.  相似文献   

17.
地下洞室施工期间的岩爆预测对保证施工人员安全,合理安排施工进度具有重要意义。提出一种岩体结构分析与电磁辐射监测相结合的岩爆预测方法,实施过程中先通过开挖面及其附近岩体结构的观察,初步判断可不可能发生岩爆,然后对初步判断可能发生岩爆的部位采用便携式电磁辐射仪进行监测,通过电磁辐射能量及脉冲的变化进一步预测会不会发生岩爆及岩爆的强度。该方法综合考虑了岩爆发生的岩体结构条件和岩爆孕育过程中的能量转换及岩体微破裂频次,具有易于现场技术人员掌握、测试方便等优点,实践证明是地下洞室施工期间岩爆预测的可行方法。结合"中亚第一长隧"--乌兹别克斯坦卡姆奇克隧道,系统介绍了岩体结构分析与电磁辐射监测相结合的岩爆预测方法中涉及的岩爆发生的岩体结构条件、电磁辐射重点监测部位及监测方法、岩爆的电磁辐射判释指标及基准值等主要内容。  相似文献   

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