基于P波残差理论的微震信号传播波速标定试验研究

为了获取监测区域微震信号传播波速,基于P波残差理论,通过爆破试验标定波速的方法,研究了微震信号传播波速的标定原理及方法,并优化了监测区域P波波速,提高了震源定位精度。结果表明:该方法与传统的以实验室所测试样波速进行定位计算相比,能够较为真实地反映出监测区域的煤岩体波速。上述结果能很好地提高微震技术在煤岩体稳定性评估方面的监测效果。     

工作面强矿震事件的震动波CT时空预测技术

以某矿3307工作面回采期间的微震监测为基础,统计分析微震事件的震源能量和震动频次,并结合震动波CT技术动态预测强矿震事件。研究结果表明:利用震动波CT技术,反演得出煤层和顶底板切片波速异常系数An和波速梯度变化系数VG等值线云图,确定高波速正异常和高波速梯度异常区域,可从空间上划分出强冲击危险区域;分析微震事件的时间分布表,探讨每日震动总能量/频次与强矿震事件的耦合规律,结合波速异常系数An和波速梯度变化系数VG等值线云图,可从时间上确定冲击危险期;对比现场实测数据,在空间上和时间上均验证了预测结果的有效性。     

煤矿震动波CT反演技术的应用与分析

为解决3105工作面矿压显现的安全隐患,基于震动波CT反演技术对3105工作面进行震动波CT探测,通过实时监测3105工作面区域的震源分布,形成高密度射线穿过煤层,生成大范围、高分辨率的波速反演云图,结合煤(岩)体内震动波速与应力的耦合关系,确定了3105工作面区域内的应力分布情况.经过微震法、钻屑法验证,震动波CT反...     

基于波速反演微震监测系统的设计与应用

为了进一步提高微震监测系统的定位精度,提出并设计了一种基于波速反演的微震监测系统。通过频率可调、激振力可控的自激震源及配套的波速反演算法,实现微震定位前波速场的反演与校正,之后用校正后的波速场定位煤岩体破裂产生的微震事件,文中介绍了系统的组成,分站、传感器、自激震源的设计及波速反演的算法。通过煤矿井下定点爆破对比试验结论表明:基于波速反演的微震监测系统的三个方向的定位误差均小于10m,且均优于波兰ARAMIS微震监测系统与加拿大ESG无波速反演功能的传统微震监测系统,为进一步提高微震系统的定位精度提供了新的思路及实现方案。     

爆破诱发冲击矿压的原因及微震信号的波谱分析

在冲击矿压危险的煤矿巷道掘进施工中,爆破作业是冲击矿压的主要诱发因素。通过对爆破诱发冲击矿压的原因进行分析并结合微震监测到的爆破诱发冲击矿压的事件对微震波形进行的频谱分析。认为对冲击起主要诱发因素的是爆破产生的应力波和地震波,其增加煤体的动应力和破裂面的应力反射诱发了冲击。爆破震动波相对于冲击矿压产生的震动波是高频、低能量、作用时间短的事件。爆破震动波本身不能产生冲击矿压,而是使处于极限应力平衡状态下的煤体发生了突变。     

矿山微震监测中震源定位新方法的应用

微震震源空间位置是微震监测的重要参数之一,提高微震震源定位精度一直是微震监测技术研究的重要内容。提出了一种基于震动波形的微震源定位新方法,能够有效避免传统方法中由于波速引起的误差,充分利用微震监测数据,快速准确的对微震震源进行定位。在建有微震监测系统的金山店铁矿对新方法进行验证,通过爆破模拟微震源,验证了该方法的可行性。     

炮掘工作面爆破震动波传播特性

以工作面爆破掘进时激发的震动波为研究对象,对爆破震动波在煤岩体中的传播过程进行了理论分析,提出了基于爆破震动波传播特性的煤岩体稳定性评估方法。现场测试并分析了爆破震动波中P波与S波传播时差、能量以及波形等特性。结果表明:炮孔数和爆破药量对P波和S波能量均有不同程度的影响;P波波形变化不大,S波呈现明显的3个阶段,各阶段的能量分布可以反映煤岩体结构的变化情况;纵波与横波走时差值的变动幅度可以较好地表征工作面附近煤岩体结构的变化程度。     

自然崩落法拉底爆破对底部结构稳定性影响分析

在自然崩落法开采过程中,集中拉底爆破作业产生的震动影响底部结构岩体稳定性。利用微震监测系统监测并鉴别出爆破和微震事件,对爆破前后的监测到微震事件精确定位。通过分析爆破前后底部结构岩体的微震活动,圈定出爆破震动范围和底部结构围岩薄弱区域。结果表明,爆破后底部结构附近微震事件数量明显增加,距离爆破中心120m范围内均为地压风险区域。     

微震监测系统定位精度试验研究

以云南某铅锌矿微震监测系统为背景,对构建微震监测台网过程中的震源定位精度进行了调试试验,采用人工爆破试验校核系统定位误差,试验确定了2个矿区微震监测系统的最优震动波传播速度,即1~#采区P波波速为4400 m/s、S波波速为3810 m/s,爆破定位试验最小精度误差为8.3 m,单向最小偏差为1.2 m;2~#采区P波波速为5000 m/s、S波波速为3500 m/s,爆破定位试验最小精度误差为5.6 m,单向最小偏差为0.8 m。通过爆破定位试验,2套微震监测系统均取得了预期的监测效果,达到了矿山的监测要求。     

煤岩体中震动波传播规律数值模拟研究

以某矿实际地质条件为依托,运用FLAC3D数值模拟软件及其中的Dynamic模块,采用输入微震监测系统实际拾取的震动波,分别模拟了震动波在相同及不同震源离条件下的衰减特性;直接顶力学参数的大小、震动波频率、幅值及由于断层的存在对震动波传播特性的影响。得出结论有:震动波随着传播距离的增大而减小,水平方向的衰减速度小于垂直方向的衰减速度,且随着震动距离的增大,所对应的的震动参数逐渐减小;弱岩层对震动波的传播有一定衰减作用;某一频率或频率范围的震动波波动能够激发模型的最大响应,随着震动幅值的增大,无论是顶板还是底板其所对应的各项参数都将相应的增大;在采掘作用影响下,断层的活化将大幅提高冲击地压发生的可能。     

Geodynamic and Seismic Events under Rockburst-Hazardous Block Caving in Gornaya Shoria

The authors give an assessment of the effect exerted by blasting on the intensity of geodynamic and seismic events. The key regularities of distribution of shocks under blasting of rock blocks are found. The scope of the experimental research embraces determination of seismic velocities on the ground surface in mining area in Gornaya Shoria.     

Procedure and results of seismic investigations into causes of landslides in permafrost rocks

The article focuses on seismic monitoring of causes of landslides. Such studies are of great importance in open pit mining in permafrost rocks. Extensive mining-induced impact in combination with natural thawing of permafrost as a consequence of the planet warming may end in catastrophe. The authors describe a procedure for plotting velocity profiles of seismic waves along slopes in the presence of extremely contrast discontinuities conditioned by permafrost rocks. The presented approach enables studying slip surfaces of landslides and detecting potential failure zones where wave velocities are lower due to extensive jointing. The processed field data obtained in the area near Chagan-Uzun settlement in Kosh-Agach district of the Republic of Altai are reported.     

On possible causes of increase in seismic activity of mine fields in the Oktyabrsky and Taimyrsky Mines of the Norilsk deposit in 2003. Part II: Oktyabrsky Mine

The data are presented for seismic events with an energy higher than 10³ J that have taken place in the Oktyabrsky Mine from 2002 to 2003, and apparent velocities are estimated for regularly formed clusters of such events. A complex analysis is performed for the experimental measurements conducted for estimating development of deformation processes in rock masses during long-term mining of copper-nickel ores in the Oktyabrsky Mine field. Interconnection of the deformation processes and the local seismic regime is considered in the analysis.__________Translated from Fiziko-Tekhnicheskie Problemy Razrabotki Poleznykh Iskopaemykh, No. 5, pp. 3–25, September–October, 2004.     

红透山铜锌矿微震传感器布置方案分析

红透山铜锌矿是国内深井开采矿山之一,岩爆显现比较突出。采用微震监测系统进行采掘作业的实时监控,其中控制点的布置直接影响监测范围和监测效果。通过对矿体地质构造与空区状态的分析,进一步分析地压分布情况,并结合微震监测特点提出控制点布置方案,进而起到监测预警作用。     

煤矿三维地震资料动态解释系统初步研究

针对煤矿生产现状与需求,在充分分析以往三维地震勘探解释软件特点的基础上,初步研究了基于W indows操作系统的煤矿三维地震资料动态解释系统。系统按照煤矿地质工程师的使用习惯进行设计,主要用于煤矿开采过程中对地震数据的动态解释,操作简便。与此同时把系统运用于实际解释中,已取得良好的效果。     

谈红透山铜锌矿微震传感器布置特点

红透山铜锌矿是国内深井开采矿山之一,岩爆显现比较突出。采用微震监测系统进行采掘作业的实时监控。在微震监测系统中控制点的布置是直接影响监测范围和监测效果。本文通过对矿体地质构造与空区状态的分析,进一步分析地压分布情况,并结合微震监测特点提出控制点布置。进而起到监测预警作用。     

采煤机震源有效信号提取及初步应用

基于采煤机震源的随采地震能实现工作面的实时探测,但采煤机震源有效信号的提取方法还需要做全面研究。笔者利用互相关干涉作为主要数据处理方法,对比研究了采煤机位于不同位置时,不同频带内的波场特征;还对比了参考信号检波器位于不同位置时的影响;初步对一个已知煤层尖灭进行了随采地震探测。研究发现：利用互相关干涉技术能够将采煤机的连续震动稳定地转化为脉冲炮集,且信号在1～500 Hz频带和700 m传播距离内都有较高的信噪比,其中槽波和巷道面波是主要的震相,而参考信号的选择对干涉结果有一定的影响。研究认为,利用互相关干涉方法能够提取采煤机的有效信息,能量和频带宽度都符合随采地震的要求。     

Utilization of elastic energy of rock mass as a source of renewable energy

The authors investigate modes and parameters of mining operations with a view to create conditions for transmission of geotechnologically produced kinetic energy of rocks to electric generators. The features of application of energy-harvesting equipment in underground mining of hard minerals are discussed. The low-frequency energy trap designed to entrap elastic energy of rock mass oscillations operates in a wide range of amplitudes and frequencies of rock mass vibration, and is composed of three nonlinear oscillators having preset mass and elastic characteristics.     

五牧场矿区地震地质条件及断层的三维地震解释

通过对五牧场矿区首采区进行三维地震勘探和对矿区断层的三维地震显现特征及其解释进行分析,认为全区内断裂构造发育,在三维地震剖面上,断点显现有同相轴错断、同相轴能量(振幅)变化、同相轴分叉合并、同相轴扭曲等四个特征。     

神经网络在开采与矿山地震活动性关系研究中的应用

开采与矿山地震（矿震）活动性关系通常用理论公式来表达，在实际应用中需要靠经验或回归的办法来确定其参数，而用其预测的矿震活动性规律在准确性上不够理想。本文将神经网络引入开采与矿震活动性关系的研究中，以影响矿震活动性的开采强度、开采深度等因素为输入，分别以单位时间内矿震累积震级和矿震次数为输出，并将训练后的网络用于矿震活动性预测。通过将该法应用于老虎台矿矿震活动性预测实践，并与传统的回归方法作比较，结果表明神经网络能够充分表达开采与矿震活动性之间的高度非线性关系，用它预测的矿震活动性规律在准确性上优于回归方法所得结果。