BSN矿用微震监测系统在金属矿山的工程应用

近年来,微震监测技术因其大范围、区域式、非接触等优势,已经被越来越多的矿山企业认可和采用,成为矿山地压灾害监测预警的主体措施。矿冶科技集团有限公司基于国家863、科技支撑等科技创新项目,研究开发了完全自主知识产权的BSN矿用微震监测系统,通过高精度微震传感器、波形自动滤波与异常波形剔除、高精度定位与地球物理解释、地压监测云服务平台等研发工作,大幅度提升了微震监测系统的定位精度及信号处理效率,构建了符合我国金属矿山工程应用实际需求的地压监测解决方案。该系统已在我国金属矿山成功应用,工程实践表明该系统在监测精度、预警效率等方面具有明显的技术优势和市场应用前景。     

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。     

地压监测系统的设计与应用

针对井下开采地压测试技术的应用,对矿山地压测试应用进行了分析评价,提出了以ARM嵌入式系统及常规地压监测系统在矿山建立微震监测系统,通过进行不问断数据信息采集、三维背景应力场分析、依靠网络技术传输,从而实现对深部地压活动进行实时监测预警,更加及时可靠地指导矿山安全生产。     

会泽铅锌矿微震监测系统的构建及其应用

深井矿山开采过程中,地压活动频发。为有效掌控井下各类生产等诱发的地压活动时空分布情况,为研究岩体破坏震源及其附属的辐射能、地震级别、震源半径等参数及其蕴含的矿山工程岩体破坏机理,在深井矿山构建微震监测系统极为必要。以会泽铅锌矿微震监测系统的构建为工程背景,本文主要介绍微震监测系统的构建过程以及系统建成初期的实验性应用：分别以局部区域短时间内的生产活动和长周期内时序性地压活动为研究分析对象,综合对微震监测系统构建之后的实际作用效果进行分析并相互验证。通过现场调查与监测系统的数据分析,表明：微震监测系统能够精准反映矿山现场的各开采开拓活动;对监测地压活动的实时变化状态十分有效且更有助于分析变化趋势。     

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。     

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。     

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。     

金川集团二矿区超深矿井地压分布规律研究

针对金川集团二矿区深井开采（采深超过1 000 m）地压显现较为明显的现状,在井下建立了深部地压在线微震监测系统,实现了对矿井地压活动的全天候连续监测分析,提取了金川集团二矿区深部开采产生的各种微震监测信号特征、识别模型和有效岩石破裂微震信号,得到了微震事件空间活动规律,揭示了深井开采地压分布规律,有效保障了矿山安全开采。     

物联网与云服务的矿山地压监测系统研究与应用

为实现矿山开采科学化管理方式,全面确保矿山井下生产作业的连续性和安全性,地压安全监测系统已在矿山得到广泛应用。针对我国地压安全监测系统相比于国外知名监测系统在传感器、通信线路和数据挖掘上存在的很多不足,本文引入物联网与云服务技术,设计并实现了一套地压安全监测地压安全监测分析一体化的解决方案。开发了适合矿山动力灾害监测的多参数泛在数据时间同步、数模转换同步的采集装置。通过微震采集、应变采集、应力采集、温度、有毒有害气体采集等,获取在时间同步、数模转换同步条件下监测目标的多元信息,为各种参数记录提供共同的时间轴和相同的采集转换,并构建集成了多矿山多用户的地压安全监测云平台,奠定矿山动力灾害多参数耦合分析预警技术基础。     

三山岛金矿新立矿区微震系统设计及应用

根据三山岛金矿新立矿区实际生产作业情况,布置了高灵敏度拾震传感器,搭建了微震监测系统平台,采用微震监测技术进行深部矿床地压监测;分析了拾取到时波形,在上位机进行了定位计算。系统建成以来,运行良好,提高了井下生产作业的安全性,有效地预防了井下岩爆突水事故的发生,取得了良好的经济效益和社会效益。     

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。     

自震式微震监测技术及其在浅埋煤层动载矿压预测中的应用

震源定位是利用微震监测技术研究煤岩体破裂机制、分析矿震活动规律、预测煤岩动力灾害的基础。为了提高微震监测系统的定位精度,提出一种自震式微震监测技术,利用自激震源发射震动信号反演监测区域波速场,再将反演的波速场应用于微震定位计算。根据自震式微震监测技术研发出KJ768煤矿微震监测系统。在一定的拾振器网度和空间布置条件下,通过煤矿井下定点爆破和同类监测系统对比试验,测得KJ768微震监测系统的定位误差小于10 m。基于开发的KJ768煤矿微震监测系统开展浅埋煤层动载矿压预测,通过现场实测,研究微震监测结果和工作面矿压观测结果的关联关系,选定微震事件数和微震总能量作为周期来压和动载矿压的监测预警指标,并确定了预警阈值,准确预测了3次动载矿压和近20次周期来压,为防治异常矿压显现提供了借鉴。     

金属矿地下采空区探测、处理与安全评判

我国大多数金属矿山都不同程度的存在地下采空区,且隐患较多,严重危及矿山安全生产．采空区探测方法目前主要有：高密度电阻率法、地震映像法、探地雷达法以厦激光3D法等,采空区处理可以采用尾砂肢结充填法和地表强制崩落法,利用微震监测系统可对采空区的异常行为进行实时监测．根据岩石力学理论和三维数值模拟计算,结合我国一些金属矿工程实例研究,提出了地下采空区顶板稳定性的综合安全评判方法．为了确保有复杂地下采空区的金属矿山的安全开采,建议建立对采空区从探测,监控,处理到数字化安全评判的一体化管理体系．     

玲南金矿微震监测系统的建立及应用研究

针对玲南金矿深部开采过程中岩爆等地压灾害频发的现状,建立了深部微震监测系统以实现对岩体的连续监测和岩爆的实时预报。结合传感器布置原则和矿山工程条件,对微震监测系统进行台阵分析,计算微震事件的定位精度和系统的灵敏度,得到最优的传感器布置方案。采用定点爆破进行波速校正。定位结果表明,微震监测系统的平均定位误差为5.7 m,能够满足矿山微震监测的需要。基于玲南金矿的微震监测数据,对微震活动的时空演化规律及民采定位进行研究,取得了初步成果。