深井矿山岩爆灾害微震监测技术应用研究

会泽矿区深部矿体资源埋藏深度达1000m,原岩应力较大,矿体赋存于10余条断层所控制的破碎带中,开采条件十分复杂.根据矿山实际情况建立了一套24通道微震监测系统,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.采用人工爆破震源对微震监测系统的定位精度进行了3次测试,监测范围内的震源定位误差为3.16～6.78 m,达到了预期目的.在现场监洲数据的基础上,对微震事件b值时序特征、震源应力降及微震势体积等参数进行了分析,揭示了采动应力场与微震活动性之间的时空内在联系,提出了以微震势体积一阶差分的变化计算岩体安全系数,统计得出了岩体安全系数与岩爆活动的相关关系.     

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。     

矿山微震监测台网多目标优化决策模型研究及应用

微震监测台网优化是保障微震监测系统性能的重要环节.针对以往微震监测台网评价及优化中存在的不全面、不客观问题,将微震监测范围与传感器安装参数两项指标引入微震监测台网布设指标体系中,利用多元统计方法和PCA(主成分分析法),借助MIDAS和FLAC3D以及DIPS等软件构建了微震台网多目标优化决策模型,并以某金矿为工程背景...     

云南会泽铅锌矿微震监测系统应用研究

介绍了云南会泽铅锌矿微震监测系统的组成和结构,采用微震事件的定量理论研究与现场回采情况结合的方法,圈定了地压活动区,并运用监测系统先进的地震学定量分析和可视化解释功能,对活动区应力、位移、刚度和稳定性的变化规律进行了研究。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,较大规模岩体破坏前会出现如下特征:岩体刚度逐步增大然后又下降;应力水平先下降后又转而增大;微震发生频率及累积视在体积急剧增大等现象。为岩体破坏预测预报提供了方法及理论依据。     

某金属矿山微震监测系统建设与应用

为监测采空区围岩地压状况,某金属矿山设计并建设了一套微震监测系统。通过台网分析对设计方案进行了优化,并经过波速校正获得定位误差满足定位精度要求的速度模型。3个月的矿山微震事件监测数据分析结果表明,微震事件的时空聚集状态可用于表征空区围岩的破裂发育程度,深部集中爆破作业是影响浅部采空区岩体稳定性的主要因素,矿山需对微震事件聚集区加强巡查,并对已经有变形垮塌的区域进行及时治理。     

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。     

微震事件的多参数信息监测岩爆技术研究

基于微震事件单个参数信息对岩爆进行监测,都存在相对应的局限性。结合中矿金业玲南金矿岩爆发生的情况,通过建立微震监测系统,并利用微震系统采集的监测事件参数信息中的微震事件分布规律、微震事件震级与频率关系和微震事件的能量与地震矩分布规律等,对18~22中段的掘进和回采过程中的岩爆活动规律进行综合分析,监测分析结果在现场应用效果良好。     

微震监测技术在某金矿的应用与研究

某金矿在深部开采过程中,频繁出现顶板冒落、矿柱片帮、岩爆等地压灾害,并存在民采活动扰乱矿山正常生产秩序。通过台网分析及波速校正,设计并建设了满足矿山安全监测的微震监测系统。运用微震监测数据高精度定位震源,分析了定位事件的时空演化规律,评估了监测范围内岩体稳定性,同时定位得到了民采活动区域,为矿山安全生产提供了保障。     

基于能量分布特征的矿山微震和爆破信号自动识别研究

针对矿山现有微震监测系统实时性低、缺乏有效信号识别功能等问题,本文开展了基于能量分布特征的矿山微震和爆破信号自动识别方法研究,以推动矿山微震监测全自动处理技术发展。本文采用8层小波分解及系数重构的方法对矿山微震信号及爆破信号进行分解,了解各层小波系数重构频域的能量占比特征,研究发现,爆破信号能量主要集中在第三层和第四层,微震信号能量主要集中在第四层～第六层,因此,可通过该能量占比特征进行微震信号和爆破信号的识别。本文收集了矿山为期两个星期的生产数据,挑选出202条数据建立其能量占比特征的数据样本集,采用支持向量机原理,利用径向基函数对数据样本集进行学习训练,进而得到信号识别模型。最后收集195条矿山现场数据进行识别测试,结果表明,识别准确率达到86%,微震识别精确率达到90%以上,说明本文提出的信号识别方法能够有效实现矿山现场的微震信号与爆破信号的识别。     

某矿微震监测系统设计与台网精度分析

2013年9月23日夜间,某矿采区所属综合井、东风井上部采空区发生大面积垮塌,波及范围上至地表、下至综合井五中段(175m水平),垂直深度达400余米。本文选择微震监测手段对其进行采空区稳定性实时监测,在该矿采区综合井与竖井之间设计3个数据采集基站和12支微震传感器共同组成监测台网。并通过对矿体的移动带分析,进一步确定了监测点的布置位置处于移动带以外,可保证监测系统建设时的施工安全。最后对所设计的监测台网进行精度分析,从分析结果看出,微震监测台网可以满足监测需求。     

微地震技术在煤矿"两带"监测领域的研究与应用

综合微地震技术在山东兖州兴隆庄煤矿的应用情况,介绍了该技术的原理、特点、工作方法及应用效果。分析表明,微地震技术可以有效确定煤矿生产中断理解带与垮落带发育高度,同时,根据微地震事件的分布规律,可以解释采煤工作面周期来压、断裂带与垮落带边坡角、地下应力场的分布特征等与煤矿生产有关的重要理论问题,利用微地震技术两带监测具有周期短、费用低、成果可靠,并且可实现三维空间连续、动态监测等特点。     

微震监测自然崩落法开采过程中顶板冒落规律应用研究

微震监测技术是上覆岩层冒落规律监测的重要手段。采用微震监测系统,对普朗铜矿自然崩落法开采过程中顶板冒落规律进行实时监测和预报。在充分结合普朗铜矿开采条件下,进行微震监测系统台网布置优化,确定该矿首采区微震监测要求的最佳监测系统配置方案;总结分析微震活动的时空演化特征,并对复杂地质构造影响下岩体破裂范围进行圈定,进而识别发生顶板大范围冒落的前兆信息及潜在危险区。     

基于IMS的玲南金矿微震监测系统的应用研究

研究了IMS微震监测技术的工作原理、系统结构、技术应用,并基于IMS微震监测技术,介绍了玲南金矿微震监测系统的建设及应用,重点分析了系统的台网精度、波速校准、时间同步以及通信系统建设等内容,详细设计了井下设备供电防护、信号防护以及防潮等安全防护措施,为设备可靠运行提供保障。     

测井“静态”探测与微震“动态”监测技术在矿井突水综合预警中的应用

矿井发生系列重大突水事故,可归结为两个原因:①回采前,潜伏导水通道和隔水关键"静态"存在特征的"探测"和研究不足;②回采过程中,导水通道和隔水关键层"动态"失稳过程的"监测"和研究不足。针对矿层回采前岩体性质的"静态"存在特征,采用地球物理测井和高分辨率三维地震勘探作为技术手段、GSR(Geophysical Strata Rating)方法作为研究手段展开研究,重点对突水危险区进行预测;针对煤层回采过程中岩体破裂过程和裂隙场分布的"动态"特征,采用高精度微震监测作为技术手段、高精度定位及反演分析技术作为研究手段展开研究,重点对突水危险进行临场预警。基于上述技术和研究方法,进行了煤层分布特征、隔水关键岩层分布特征、断层分布特征的原位探测和研究。建立了关键层静态探测与动态监测的突水预警模型和构造体静态探测与动态监测的突水预警模型;采用了"将岩体性质‘静态’存在特征和岩体‘动态’破裂过程作为一个整体"对突水通道进行预测,并对矿井突水定量预测进行了初步的学术探讨。     

矿井工作面回采对微震活动的影响研究

为有效揭示煤矿工作面矿震、冲击地压灾害的发生规律。结合东滩煤矿微震监测的震动能量、频次特征,工作面开采速度特征以及采动应力分布特征,研究了矿井工作面的回采参数对微震分布的影响规律。结果表明,工作面回采速度增加,大能量矿震爆发的非线性特征增强,工作面开采速度大于4m/d时,工作面发生冲击地压可能性大大增加,匀慢速回采是降低大能量矿震事件爆发有效途径;大能量矿震爆发的周期特性在东滩煤矿43上13工作面表现为100m大周期内包含50m的小周期;大能量矿震爆发与工作面整体应力环境正相关,周期来压、工作面“见方”时段为大能量矿震频发时段。     

基于微震监测的董家河煤矿底板突水通道孕育机制

针对董家河煤矿工作面断层突水问题,通过构建工作面微震监测系统,对断层区域底板岩体微破裂信息进行分析,再现了过断层前后底板岩体微破裂萌生演化过程。同时将微破裂信息和岩石破裂过程分析系统RFPA2D结合,研究底板断层围岩导水裂隙带发育过程中应力场的变化规律。结果表明:①根据微震事件分布结果分析,工作面位于断层前方85 m时,底板断层开始发生微破裂。过断层前断层附近底板微破坏深度达到25 m,底板具有分段局部破坏特征;过断层后,最大微破坏深度为35 m,微破裂逐渐贯通。②基于微震能量密度分布结果分析,过断层前高能量密度集中区走向长度约15 m,位于煤层下方5～25 m,而紧邻煤层的5 m范围内的断层仍处于稳定状态。过断层后高能量密度区向上盘采空区及深部扩展,沿工作面走向扩展至上盘采空区约80 m范围内,深度方向扩展至煤层下方约35 m。③基于微震监测和数值模拟结果分析底板岩体破坏过程,将底板突水通道扩展过程分为过断层前和过断层后两个阶段,过断层前煤层下方25 m附近断层围岩首先发生微破裂,并沿断层向上扩展,煤层下方5～25 m发生局部微破裂但并未形成贯通;过断层后微破裂自上而下扩展并逐渐贯通,形成突水通道。④基于数值模拟断层应力演化规律分析,过断层前,断层剪应力为负值且逐渐减小,断层上盘有向下滑移趋势,深度越大剪应力越快达到最大,围岩自下而上发生压剪破坏。工作面位于断层附近时,剪应力方向迅速反转并达到最大,断层上盘在承压水作用下有上升趋势,围岩自上而下发生拉破坏且逐渐贯通形成导水通道。     

某铜矿微震监测系统台网设计及精度分析

深部开采中高地应力作用下产生的地压灾害问题,严重制约了矿山的高效安全生产。针对某铜矿在拉底过程中产生的严重地压问题,根据实际情况,建立了一套48通道组成的全数字型微震监测系统,详细设计了微震系统布局,并通过室内震源定位精度分析,得出在监测范围内,定位精度可以达到5 m,微震系统灵敏度为里氏震级?1.8~?1.0,可以满足矿山地压监测要求,为矿山进一步开展地压监测和防控研究奠定了基础。