矿山地压灾害预警及预警模型可视化研究

论述了矿山地压灾害预警研究的必要性,介绍了矿山地压灾害预警研究现状,提出了灾害预警研究方法。同时,建立了基于灰色理论模型、Verhulst模型、Verhulst反函数模型、突变理模型的矿山地压灾害预警系统,并通过程序编制实现了数字可视化灾害预警管理系统。灾害预警模型程序可视化的实现,为矿山地压灾害预警和安全管理提供强有力的技术支持。     

矿山系统地压研究 --重大地压灾害的创新研究策略

针对矿区灾难地压、民采老采空区地压灾害、特大及重大事故隐患区、深采矿区岩爆诱发等4类急待解决的地压控制重大难题,提出了“系统地压研究”的创新思维模式：1)从现象学的宏观破坏特征研究,提出了以“暗空场”为中心的“系统地压”;2)通过地压主控因素剖析,由“暗空场破坏”界定“系统地压类别”;3)研究作用机制,确定系统地压研究的框图;4)暗空场破坏规律创新研究,确定新型计算公式与体系;5)确定矿山“系统地压”研究的分析、监测、控制策略方法。高峰矿地压灾害控制研究的“系统地压研究”策略的成功实施,为新的重大地压灾害难题研究开创了成功先例,可普遍推广应用。     

矿山厂地压灾害微震监测预警参数分析研究

为了研究矿山监测范围内多参量预警技术,总结适合于矿山的预警阈值.基于矿山厂２０１８年建立的３０通道微震监测系统,采用人工爆破试验校正系统设置参数;然后通过对采集数据的筛选处理,构建了有效微震事件库,并结合现场地压活动状况,对微震事件从微震时间序列、空间分布与演化、定量地震学参数等方面展开分析研究.结果表明:可以将时序集中度高值区Q时 ＞１、震中集中程度 Q空 低值区Q 空≤１００、地震学参数b≤０．２７、βn高值区βn ≥５．０和η高值区η≥１．０５确定为矿山厂微震监测系统的预警阈值,从而实现矿山厂地压灾害监测预警的目标.     

基于微震技术的矿山地压活动监测及预警研究

针对传统微震监测系统安装复杂、监测范围有限、定位精度低、处理速度慢等问题,利用一种新型的 微震监测系统（KJ549 微震监测系统）进行了矿山动力灾害（岩爆等）监测预警研究。以山东某金矿 19 中段（-590 m）和 20 中段（-630 m）为例,结合深部地压活动现状与现场施工状况,在两个中段各布置了 6 个检波器,实现了对 整个待采区的全范围、实时、连续监测。基于高精度微震定位,实现了对微震数据的多维度展示和统计分析。同 时,结合试验现场地质与采掘活动情况,对潜在危险区域进行了圈定和危险等级划分,并提出了应对措施。研究表 明：该矿受采掘、爆破、行车等采矿活动的影响,10 号线西穿脉到 34 号线西穿脉范围内有 4 个高危险潜在区域,这 些区域应作为重点关注区域,针对高危险潜在区域,应加强监测和现场巡查,及时发现问题、解决问题。研究成果 为该矿解决了地压监测困难等实际生产问题,为矿山人员和设备提供了安全保障,并且验证了 KJ549 微震监测系 统在矿山地压监测中的适用性,对于实现矿山动力灾害监测预警具有一定的参考价值。     

基于微震监测的地压灾害预警参数分析研究

利用麒麟厂在1 751～1 031 m水平已建成的微震监测系统,通过数据采集及筛选处理,构建了有效微震事件库,并结合现场地压活动状况,从微震时间序列、空间分布与演化、定量地震学参数等方面对微震事件展开了分析研究,以确定多参量预警阀值,实现地压灾害监测预警。结果表明,麒麟厂微震监测系统的预警阀值为: 时序集中度Q_时>1,震中集中程度Q_空≤100,地震学参数b≤0.20、β_n≥1.5和η≥1.1。     

矿山地压灾害的安全预测与预报研究

本文采用实际观测岩层移动的性质与数据,计算、分析、总结岩层移动规律,准确进行矿山地压灾害的安全预测和预报,并提供了完全可行且具有实用操作的程序。     

兰尖铁矿地压灾害预警管理系统研究与应用

以兰尖铁矿采矿过程中的地压灾害预警为实际研究点,论述了兰尖铁矿地压监测预警研究的重要性,建立了符合兰尖铁矿实际的地压监测网及SQL动态数据库,并建立了基于灰色理论模型、Verhulst模型、Verhulst反函数模型、突变理模型等非线性科学理论的地压灾害预警模型,实现了灾害预警模型程序化、数字可视化的地压灾害预警管理系统,研究得出了兰尖铁矿多通道声发射事件数预警临界值,运用地压灾害预警管理系统对兰尖铁矿1400 m分层B#穿脉矿岩体的稳定性进行预警分析,分析结果有效地指导了生产实际,在兰尖铁矿中应用效果良好,为矿山的安全生产提供了强有力的技术支撑。     

矿山地压灾害应力在线监测预警系统应用研究

叙述了采用地压在线监测预警系统布点方法,通过持续性监测,对回采后本条进路、相邻进路、下一开采水平的矿岩压力进行分析,从而为解释无底柱分段崩落法开采的地压转移释放规律研究提供详实的数据基础。     

基于微震的地压灾害预警体系构建与应用研究

为了研究阿舍勒铜矿深部开采中面临的地压灾害问题,结合现场实际与采动影响下岩体活动致灾模 式,基于现场微震监测的有效事件库,进行了时空强微震活动性因素分析。选取了多种物理意义清晰、数学模型明 确的分析因素：时间因子方面的活跃期与时序集中度 Q 时,空间因子方面的活跃区域与震中集中度 Q 空,定量地震学 因子方面 b 值、βn值、η 值、CUFIT 模型。结合现场微震数据库对各参数的分析,总结了各因素的高低值、趋势特征 及其揭示的地压活动性规律与预警特征：时序活跃期、Q 时高值,空间活跃区域、Q 空低值、低 b 值、高 βn值、高 η 值, CUFIT 模型符合急剧积累至高值后呈下降趋势都表征现场地压显现可能性较大。在此基础上,综合考虑多项时 间、空间、定量地震学参数的预警因素,构建了基于微震的地压灾害预警体系,通过综合判定函数 F 与各因素相关 性及其预警方法进行了现场实际应用,预警效率高、应用效果好。     

某矿山地压监测系统建设及预警技术研究

某矿山构造应力较大且岩体硬度较大,发生岩爆风险可能性较高。基于微震监测技术,建设了符合矿山实际特点的地压监测系统,经过台网优化,监测系统定位误差在10m左右,灵敏度在-2.6左右。分析了微震事件空间分布,划定采场西侧为潜在危险区域。并分析了危险区域内微震事件b值动态演化特征,得出b值可做为岩爆预警参量,b值迅速下降可作为岩爆前兆信息,成功预测岩爆发生,可为类似矿山安全生产管理提供一定的借鉴意义。     

马坑铁矿地压监测的必要性研究

结合福建马坑铁矿地压灾害的预防措施,指出了该矿进行地压监测的必要性,认为加强地压监测和地压管理是确保矿山安全、高效、经济地开采地下矿产资源的有效途径。     

程潮铁矿采场地压在线监测预警系统

基于金属矿山赋存和开采方式等特点,对金属矿岩地压显现特征进行分析,提出金属矿山地压在线监测预警系统的实施原则。以程潮铁矿为工程背景,采用以高精度钢弦式应力计为基础的采场压力监测系统,并辅以顶板离层、两帮收敛监测,实现采场地压的在线监测及预警功能。综合考虑矿岩地质条件、岩体力学试验、开采历史、三维仿真计算、监测信息等多重因素及分析方法对采场地压活动规律进行总结归纳,从而实现程潮铁矿地压活动的全面安全监控。     

矿山地压监测数据库开发与应用

针对铜坑矿地压监测资料建立了动态数据库,通过原始数据整理、图形转换、模型生成、数据分类分析、模型数据间属性连接、空间分析等技术手段,使各种不同类别的地压监测数据有机结合成一个整体,利用数据库系统进行自动化处理和可视化输出,实现了矿山地压的全天候连续监控和岩层移动、塌陷预测与分析资料的局域网授权查询与共享.为铜坑安全生产...     

预测模型在柿竹园矿地压灾害预测预报中的应用研究

地压灾害预测模型是矿山地压灾害预测预报系统的关键组成部分。建立了能容纳、调用、更新海量数据,具备多种分析模型及方法分析处理数据,较准确实施地压灾害预测预报地压,灾害预测模型在柿竹园多金属矿地压灾害预测预报中的成功应用结果表明,矿山地压灾害预测研究应用可以起到促进矿山安全管理的积极作用。     

大埋深采煤工作面矿压特征的数值模拟

以淮浙煤电公司顾北煤矿的1262(1)综采工作面为工程背景,通过计算机数值模拟和现场实测等研究方法,对深井开采的矿压特征和围岩控制技术进行了研究,采用FLAC3D对不同深度采场进行数值模拟,分析比较浅部与深部采场其超前支承压力的变化特征,为深井工作面的安全高效生产提供了指导。     

基于BP神经网络的矿山排土场滑坡预警模型

排土场滑坡是矿山的重大灾害之一,威胁矿山的安全生产。提出了矿山排土场滑坡预警指标体系,针对综合预警指标,建立了基于BP神经网络的排土场滑坡预警模型。将黏聚力、内摩擦角、地表位移、内部位移、降雨量等10个指标作为网络的输入单元,选取合适的激励函数和学习步长,利用实际工程的20组样本数据,采用改进的梯度算法完成了BP神经网络的学习。应用学习好的预警模型对贵州某矿排土场进行了滑坡预警分析,结果与实际情况一致。该预警模型合理可靠,具有推广应用价值。     

金属矿山地质灾害危险性区划研究——以豫西枣乡峪乱石沟矿山为例

在综合分析豫西枣乡峪乱石沟地质条件的基础上,提出了矿山崩塌地质灾害发生的主要影响因素,包括节理发育情况、地形坡度、临空条件和采矿开挖影响。利用GIS的空间分析功能,采用1mm×1mm(实际栅格大小10m×10m)的方格对各因素图件进行栅格化。依据各因素分布情况进行预测指标的选取和指标状态的划分。采用层次分析法建立崩塌体危险性评价指标体系并计算其中各指标的因素权重,然后运用模糊综合评判法,得到研究区各崩塌体的危险性综合评价得分,建立基于层次分析-模糊综合评价的崩塌危险性评价数学模型。在此基础上,对枣乡峪乱石沟崩塌危险性进行分区。其结果可以用于指导该地区的矿山开采活动,并为土地规划提供依据,使政府决策部门在防灾减灾工作中更有针对性。     

FBG传感技术在矿山地压监测中的应用

在分析光纤Bragg光栅传感(FBG)原理的基础上,提出基于FBG的地压监测系统。在承德铜兴矿业有限责任公司建立该地压监测系统,实时监测岩体的位移和压力变化。监测结果表明,FBG传感技术可有效监测岩体位移和压力变化,可靠性和稳定性较好,具有广阔的应用前景。     

基于GIS的煤矿水害预警系统

以煤矿水文地质工程地质为基础信息,运用地球科学技术和计算机技术,建立煤矿水害预警系统。分析了煤矿水害主控因素,对预警系统总体结构进行了设计,阐明了系统实现的技术路线。该预警系统利用GIS强大的空间分析处理功能,采用VB+Arcgis的开发模式,使其具有良好的界面,且处理速度快,性能较高;充分利用海量的数据与正确可靠的数学模型,实现煤矿水害的预警,可为煤矿水害预测提供科学的决策依据。