基于应力分析的微震监测系统构建与应用研究

为使东升庙铅锌矿采空区微震监测系统更好服务于矿山,运用FLAC~(3D)模拟开挖900~1000m和850~900 m中段矿体(除8~#矿柱)。根据模拟结果,确定重点监测区域为900 m中段以上8~#间柱附近的上盘围岩、900 m中段以上11#采空区上盘围岩和980 m中段以上2#采空区上盘围岩。基于应力分析结果,合理构建19通道微震监测系统,对采空区上盘围岩实施全天候监测。通过微震活动日分布图可知微震活动性与矿山生产活动具有一定相关性。对10月23日—11月6日期间内立方体岩体的能量释放率和分形维数随时间变化的规律进行研究。结果表明:分形维数可以预示大微震事件的发生;分形维数快速下降现象可以作为预警特征,提高微震监测系统对采空区上盘围岩监测预警的准确性。     

基于微震监测技术的矿区断层活动研究

利用高精度微震监测技术,对寿王坟南六号特大空区附近断层活动及该采空区围岩稳定性进行监测。通过对微震事件定位及其时空分布特征分析,得到断层活化的空间位置。利用微震事件b值趋势分析,实现未来一段时间内微震事件能量强度的预判。利用微震事件释放的P、S波能量比值(Es/Ep),研究断层附近区域诱发微震事件的震源机理。该实践表明,在断层附近区域布设微震监测系统,能够为分析断层活动趋势、评价采空区围岩稳定性及发展趋势等提供有效的预判信息,为保证矿山安全发挥重要的作用。     

微震监测预警机理在复杂多层采空区中的初步应用

针对广东省大宝山矿业有限公司铜硫矿下部存在复杂多层采空区的露天采场面临严峻的采空区稳定性问题,分析研究了该采场需要进行先进的微震监测预警预报系统的必要性,介绍了铜矿露天采场无线通讯和640m平硐有线通讯微震监测系统的建立并且做了初步应用的研究。对监测数据进行分析,综合分析了近5个月微震事件与爆破事件的范围、密集度和空间转移的变化,对近阶段矿山采空区稳定性进行了分析评估,圈定了危险区域。利用实时在线监测,依靠有线光缆和无线WiFi网络传输技术,实现对矿山采空区稳定性的监测预警,安全可靠地指导矿山生产。     

三道庄矿露天和地下岩体工程灾害监测预警应用实践

三道庄矿为典型的地下转露天开采矿山,经过前期几十年的地下无序开采,目前在露天台阶下方形成了大量极复杂地下采空区。针对采空区分布特征,建立了一套地下和露天联合监测的48通道微震监测系统。通过长期现场监测,确定了微震事件率、微震定位事件空间聚集度、微震b值、微震分形维值、能量指数-累计视体积和微震事件时间熵的六个微震预警参数及“三个数值四个趋势”的预警阀值。同时,对矿山典型的岩体工程灾害进行了监测预警分析,证明了该预警方法具有较强的适用性。建立的微震监测系统多次对地表台阶开裂、塌陷和井下冒顶片帮等进行了监测预警,保证了无地压灾害安全事故的发生,为矿山的安全生产提供了重要的技术保障。     

三道庄矿露天和地下岩体工程灾害监测预警应用

三道庄矿为典型的地下转露天开采矿山,经过前期几十年的地下无序开采,目前在露天台阶下方形成了大量极复杂地下采空区。针对采空区分布特征,建立了一套地下和露天联合监测的48通道微震监测系统。通过长期现场监测,确定了微震事件率、微震定位事件空间聚集度、微震b值、微震分形维值、能量指数—累计视体积和微震事件时间熵的六个微震预警参数及"三个数值四个趋势"的预警阀值。同时,对矿山典型的岩体工程灾害进行了监测预警分析,证明了该预警方法具有较强的适用性。建立的微震监测系统多次对地表台阶开裂、塌陷和井下冒顶片帮等进行了监测预警,为矿山的安全生产提供了重要的技术保障。     

微震技术在兴隆磷矿采空区监测中的应用

地压灾害是几乎所有矿山都要遇到的安全问题之一。介绍国内外微震监测系统的研究现状,通过在兴隆磷矿建设一套微震监测系统对其采空区稳定性进行地压监测,并根据一段时间的监测数据,对废石充填过程中的地压活动情况进行分析。分析结果表明在采空区地压控制过程中进行微震监测非常必要。最后建议对于具有岩爆风险的矿山在开采和掘进施工过程以及采空区治理时开展微震监测,加强岩爆风险实时监测。     

黄山铜镍矿30#矿体开采过程中地表开裂及上覆采空区顶板冒落规律研究

黄山铜镍矿30~#矿体开采过程中,上覆采空区顶板易大范围冒落并贯通地表。为掌握地表开裂及上覆采空区顶板冒落规律,建立并优化微震监测系统对其进行有效监测。分析可知,2019年5—6月地表附近微震事件出现3次突增现象,顶板破裂范围逐渐减少。微震事件有向32~#塌陷区及其东部发展趋势,地表与顶板之间有逐渐贯通趋势。基于微震事件分析地表岩体应力特征,为矿山的安全生产提供了技术保障。     

黄山铜镍矿采空区顶板冒落规律研究

黄山铜镍矿30#矿体开采过程中存在采空区与32#矿体采空区贯通并塌至地表的安全隐患。为掌握30#矿体开采过程中采空区顶板冒落规律,基于微震监测技术,进行台网布置优化和波速校正,形成符合该矿山实际需求的在线监测系统。分析微震事件时空演化规律,观察微震事件异常变化,圈定微震事件空间分布范围,得出顶板冒落规律。微震事件有向32#塌陷区不断发展的趋势,现场显现与观测结果相一致,为后续隐患治理提供基础。     

黄山铜镍矿30#矿体开采过程中地压监测系统的建立与应用

黄山铜镍矿30#矿体采用无底柱分段崩落法开采,井下围岩节理裂隙发育,围岩破碎明显,局部已出现片帮及冒顶。本文根据矿山岩体岩性、节理裂隙发育及实际开采情况,对监测方案进行了设计及优化,并建立了地压监测系统。通过对微震监测数据的处理与分析,研究基于微震事件岩体应力及变形的变化规律,为矿山的安全生产提供了技术保障。     

基于微震监测的矿山开挖扰动岩体稳定性评价

基于已有的微震监测资料,借助有限元数值模拟手段,分析深部矿山开挖条件下围岩裂隙损伤演化机制,同时探寻微震监测数据与应力场变量之间对应关系。研究结果表明：微震监测系统可以有效的识别围岩微破裂孕育机制并圈定岩体潜在失稳区域;结合数值模拟与微震监测结果发现3363号矿房围岩出现潜在失稳主要是由于矿房上覆岩层内部存在高水压含水层,在高水压力和开采扰动作用下,含水层与采空区之间形成条形的应力集中带,诱发微破裂的萌生、扩展和贯通,最终产生潜在失稳区;微震监测数据（累积事件数、累积能量、累积应力降）与应力场变量存在很好的对应关系,根据微震监测数据的时空分布规律可以对高应力区域的转移进行描述,并验证定量分析不同区域的应力状态的可能。研究结果为揭示复杂地质条件下深部矿山开挖岩体失稳机制及微震活动规律提供依据,指导矿山现场短期或者长期开采工艺的选择。     

基于微震监测的采空区安全性分区分级研究

基于矿山微震监测结果,首先分析了矿区范围微震活动性规律,结合微震事件的基本统计、空间分布、时间序列演化过程和敏感预警特征参数等多个指标,将监测范围内的采空区在空间上划分为4个分区,再对各分区范围的微震事件进行研究,采用频次特征、能量特征、时间序列特征、D-t分布特征、βn分布特征、η值特征、CUFIT模型特征多指标综合分析法,以权值评分的形式,对各分区的稳定性分别进行分级和评价。该方法充分发挥了微震监测信息量大、覆盖范围广、能对震源三维定位、进行预测预报等特点,为采空区稳定性评判、综合治理和安全管理提供了科学依据。     

微震事件波形分析与信号处理研究

某矿山露天转地下开采过程中,由于岩体受力发生变化导致微震事件发生,因而需要对岩体进行微震监测。结合微震事件发生在矿山开采环境过程中的特点,分析了微震信号典型波形以及开采环境引起的干扰波形特征,将微震监测接收到的波形进行滤波处理,并建立了各类波形数据库,准确识别并接收采集微震信号,将其应用到露天转地下矿山开采工程项目中,可为矿山开采生产安全运营提供保障。     

基于微震监测技术的采空区周边巷道稳定性研究

运用微震监测技术对承德铜兴矿业下三中段采空区周边主巷道顶板裂缝区域进行监测,监测过程中有效预警了该区域发生的顶板冒落事件,通过对微震监测数据验证分析,可知监测区域内微震事件聚集程度以及微震事件数量变化、微震事件能量指数、岩体累积视体积与能量指数时间变化均可用于后续对承德铜兴矿业采空区周边巷道岩体稳定性分析与地压灾害危险预警的参考。     

微震监测技术在矿山中的研究与应用

针对石圪台煤矿某综采工作面过上覆集中煤柱过程中矿压显现剧烈,易发生压架事件的现象,在矿山建立微震监测系统,采取拾震器加密安置和立体化监控方案,来进行工作面来压预测,以保证矿山安全高效生产。详细介绍了在石圪台煤矿微震监测系统的安置、安装与调试,并对监测预期成果作了分析,为以后监测系统在矿山中的应用以及过上覆集中煤柱时对围岩的应力应变研究打下了良好的基础。     

基于地压监测的采空区稳定性评估方法研究

通过对国内外采空区稳定性地压监测评估方法现状分析，综合考虑微震事件的能量-空间-时间分布特征及多种监测技术手段，提出了微震事件时空演化规律、微震能量指数与累积视体积之比EV、微震b值、多参数融合等4种采空区稳定性评估方法。然后，在普朗铜矿、亚克斯矿、寿王坟矿等矿应用了这些方法，分析这些采空区影响下顶板、地表、巷道围岩破裂发展的发育演变规律，与现场实际相契合，验证了这些方法的有效性。     

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。     

亚克斯铜镍矿复杂采空区稳定性规律研究

亚克斯铜镍矿开采过程中形成的复杂采空区失稳,将严重制约后续资源安全开采。在充分结合矿山地质和开采条件下,通过优化微震监测系统台网,建立一套适合亚克斯铜镍矿的微震监测系统,并基于空区岩体破裂的微震参数信息(微震时空强、累计视体积和能量指数时间分布特征、基于微震事件的应力动力灾害分析等),综合对开采过程中的空区稳定性进行监测,进而为后续空区大范围失稳隐患治理和管控提供坚实基础。     

洛钼露天矿复杂采空区治理一体化技术应用

介绍了洛钼露天矿采空区探测、采空区稳定性监测和采空区处理一体化技术。洛钼露天矿采用高密度电法和地震映象法对采空区位置进行初探,再利用钻孔探测和三维激光探测方法对采空区赋存形态进行精确探测。利用微震监测技术对采空区稳定性进行全天候、实时和立体监测,在对矿山采区岩体稳定性微震量化评估、爆破震动对采空区稳定性影响和采空区治理前后稳定性监测等方面取得了很好的应用效果。采用碎石充填和控制爆破技术对不同采空区进行处理,并根据采空区的赋存特点和处理的难易程度,对采空区进行分类一次处理或分次处理。洛钼露天矿采用该一体化技术已经成功治理了大量采空区,保障了矿山的安全生产,对矿山的可持续发展有着重要的意义,对国内外相似矿山有重要的参考价值。     

三道庄露天矿D采区多通道微震监测的可行性研究

根据三道庄露天矿的采空区分布、目前开采现状和地压特点,论述了建立全数字型多通道微震监测的必要性。根据矿山开采条件、空区分布状况,制定了微震监测系统的基本方案和基本组成框架,确定了在露天地表台阶和井下采空区联合布置传感器的监测方案,并在理论上对传感器的空间位置进行了优化分析,为进一步的微震监测系统的建立提供了依据。     

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。