正兴铁矿采空区声发射监测应用研究

随着鄂东地区矿产资源日益枯竭,很多采用空场法的小型矿山进入了残矿回采阶段,大量采空区严重威胁到采空区中的回采作业安全。为确保回采安全,对声发射监测技术应用于正兴铁矿进行了研究,运用有限元分析软件建立矿山三维模型,计算出应力场,找出存在应力集中的重大危险区域,科学布置声发射监测点。经过长期监测,初步建立了声发射活动与地压现象之间的对应关系,完善了现场监测管理制度,为地压灾害预报奠定了基础。     

对某自走铁矿地压监测的研究与应用

为了对自走铁矿采空区进行地压监测,经过对现场的大量考察和研究,在自走铁矿布置了5个声发射和位移监测点,并分析了五个监测点的声发射数据和位移数据变化特点和规律,并得出相关结论。总结得出一整套的监测方案,为现场施工人员对采空区地压监测提供了可靠的依据,能够对地压灾害做出准确的判断。     

某铁矿采空区地压监控及稳定性分析

引进STL-12型多通道声发射监测系统,利用声发射技术对采空区地压进行全天候实时监测。提出整理分析声发射数据与井下现场查看相结合的监测方法。整理和分析了1 a左右的监测数据,总结出岩石破坏时的声发射波形特征、常见波形出现的原因和特点,确定目前采空区的稳定性良好,可保证矿山的安全生产。     

采空区上覆岩层稳定性声发射监测可行性研究

简要介绍了下告铁矿的开采背景、采空区规模及地压特点,论述了采用多通道声发射监测技术进行采空区上覆悬顶岩层稳定性监测的必要性,介绍多通道声发射监测技术方案和特点。针对下告铁矿采空区分布、断层影响和地压活动等情况,确定了采用12通道声发射监测系统进行地压监测,并对传感器的布置进行了优化,给出了传感器的合理分布位置。     

采空区地压灾害监测技术研究

以某矿山Ⅳ#采空区地压灾害监测为实例,介绍了以多通道声发射监测为主,应力监测为辅的综合监测方法,并以一次采空区顶板冒落事故成功预报为例,对冒顶事故发生前后一周内的声发射事件数、时间率以及应力变化情况分别进行了统计和分析,总结了岩体失稳前声发射前兆规律,指出了声发射事件率警报值。     

残矿回采地压监测技术研究

分析了北山矿残矿开采区域的采空区稳定性和地压活动情况,建立了声发射监测、应力在线监测和顶板岩层移动监测系统,通过对多种地压监测手段的数据进行分析并结合现场实际情况,对该区域的地压活动进行了评估,为矿山安全生产提供了保证。     

北山矿的地压监测与分析

分析了北山矿采空区稳定性情况,对近年来该矿区地压活动情况进行了总结。在工程地质调查的基础上,在该矿建立了2套12通道的声发射监测系统,并且成功预报了一次大规模的岩层垮落事件。设定了北山矿地压监测制度和预警指标,为矿山安全生产提供技术保障。     

微震分析软件在冲击地压监测预警中的应用

华亭煤矿受地质条件和开采条件等众多因素的影响,近年来多次发生冲击地压灾害事故。为了对冲击地压发生规律进行专题探究,进而寻求监测预警的解决对策,开展了矿山微震分析软件在冲击地压监测预警中的应用。结合防治经验,建立了以微震监测为主,声发射监测、钻屑检测为辅的监测预警体系,论述了"MapRAS 3.0分析预测系统"中筛选优化出来的震动频次、震动能量、活动率偏差指数、岩体破裂速率指数、顶底板损伤深度指数的含义及其分析方法。并以250107-1工作面回风顺槽发生冲击地压显现为例,结合250106-1掘进工作面微震监测数据,开展了具体的案例分析应用,最后总结了监测指标的应用方法和注意事项。实践结果表明,该方法可以在冲击地压监测预警中提供科学、可靠的指导依据,确保冲击地压预警发布的准确性。     

异常活跃地压的微震监测预警研究

香炉山钨矿经过多年不规范的开采,形成了复杂、连通、部分堆叠的巨型采空区,矿山开采面临着较为严重的顶板冒顶、矿柱崩塌、大规模采空区崩塌等地压灾害隐患.为了实现对地压灾害的监测预警,提升安全保障程度,建立了一套84通道的全数字型微震监测系统.对2018年约1个月的地压活跃期,特别是局部采场顶板冒顶的剧烈地压活跃期进行了准确有效的监测预警,并进一步对顶板冒顶地压异常活跃期内微震监测波形的时频特征进行了分析,为有效信号辨识、监测预警及机制机理分析提供了有效数据.     

应用于采空区失稳预报的声发射差量比指标

鄂东地区中小型矿山数量众多,采空区失稳事故频发,实现采空区准确有效的预警预报已成为鄂东地区重点研究内容之一。结合鄂东地区声发射监测应用现状,提出差量比指标,该指标综合考虑了一段期间声发射大事件、总事件及能率3项参数,有效减少外界干扰、地质条件不同及采空区结构差异造成的声发射监测参数波动影响。通过对比采空区岩体失稳声发射参数累计值的变化,得出了对应的声发射差量比指标的一般变化规律及失稳前兆特征,利用声发射差量比指标,不仅能合理有效分析采空区稳定性状态,还能简单准确地根据差值比前兆特征对采空区失稳时间进行预测。将声发射差值比指标应用于鄂东地区普民铁矿采空区稳定性分析,预测评判结果与现场实际情况一致,说明该指标评判方法具有一定的适用性和合理性。     

多通道声发射监测系统在矿山安全开采中的应用

以多通道声发射监测系统在某矿山采空区顶板坍塌事故中的成功预报为例,对顶板坍塌事故发生前后一周的声发射事件的特征参数进行了统计分析,对监测到的声发射信号进行了分类,指出了岩体在不同受力阶段声发射波形的变化,总结了岩体失稳前的声发射前兆规律,对声发射在类似矿山及岩土工程监测中的应用有较好的参考价值。     

符山铁矿尾矿库民采空区治理技术研究

采空区治理在预防矿山地质灾害中具有非常重要的地位。为了确保符山铁矿尾矿库的安全稳定运行,针对某民采铁矿采空区进行了三维激光探测,对采空区的稳定性及冒落后果进行了分析,提出了综合的治理方案。治理方案实施后,消除了井下民采空区重大安全隐患,保证了尾矿库安全稳定及矿山的正常生产,可为其他矿山采空区治理提供参考。     

灵宝铁矿地压监测点的优化布设

利用ANSYS软件建立灵宝铁矿三维数值模型,计算采场岩体应力分布,分析得出-80 m水平应力集中区域;结合对该中段采空区状况调查结果,优化布设了4个声发射监测点,为矿山岩体加固措施和地压活动声发射监测提供依据,保证矿石的安全回采。     

多通道非接触式岩移监测系统典型应用

针对特大采空区和采空区上覆垂悬岩层的岩移监测难题,研发了一种有别于传统位移计的新型大量程高精度多通道非接触式岩移监测系统。在大红山铁矿LV+1090地压观测平硐内建立了一套4通道的呈串珠型布置特征的岩移实时监测系统,连续监测距离覆盖400 m,进行全天候的实时位移监测和数据的远程传送。该系统实现了在地表监控室直观地看到巷道内mm量级的细小位移变化实时波形和每日位移平均变化曲线,验证了实时预警功能。该系统监测的数据及时准确地反应出巷道内围岩开裂和沉降变化,成为该矿地压监测中围岩位移监测的主要工具。监测结果与现场岩移的一致性,证实了该系统的可靠性,为特大采空区和垂悬顶板岩移监测提供了可靠的技术手段。     

地下金属矿山回采过程中的稳定性优化分析

结合湖北省大冶市正兴铁矿的残矿回收工程实践,利用有限元数值分析软件ANSYS,建立矿山三维模型。首先利用有限元软件分析现有采空区的围岩稳定性,在此基础上运用ANSYS Workbench的Design Exploration设计模块,模拟残矿回采过程中不同工况对地下复杂采空区条件下岩体稳定性的影响,将矿柱的回采程度予以量化;同时借助声发射技术对危险区域进行安全监测预警。分析成果能对声发射监测布点提供科学依据,模拟结果对矿山安全生产具有重要的指导意义。     

岩体崩塌灾害成因机制与早期预警研究综述

作为我国常见的一种地质灾害,崩塌成因复杂,分布范围广,隐蔽性和突发性强,危害性大,其早期预 警技术一直难以实现。通过对岩体崩塌灾害成因机理与预警研究总结得出,开展崩塌灾害发生的主控因素岩桥的 定量识别与模糊评价,是未来岩体崩塌灾害预警预防的关键所在,而固有振动频率等动力学指标在岩桥损伤分析、 危岩快速识别以及崩塌早期预警等方面具有明显的应用优势。此外,关注分离阶段及其分离破坏前兆是提高岩块 体崩塌灾害早期预警时效性的有效手段之一,建立基于分离破坏前兆识别的岩体崩塌灾害预警方法并健全三位一 体的监测预警指标体系可改变目前崩塌灾害被动预防的态势。与此同时还需同步开展国产高精度遥感振动监测 技术装备研发,这是满足我国崩塌灾害早期预警核心技术创新发展与国家工程安全建设战略需要的必然选择。针 对目前崩塌灾害早期监测预警研究中存在的五大技术瓶颈问题,提出了具体的应对策略和技术措施。最后得出系 统开展脆性破坏灾害的早期监测预警体系研究并实现相关技术突破无论是在“一带一路”等工程安全需求方面,还 是在全国地质灾害预警预防方面,都将具有极强的理论意义与应用价值。     

复杂空区中残留矿体安全开采技术的研究与实践

通过对团城铁矿采空区围岩冒落规律的分析,研究并实践了在活动空区边缘回收冒落残矿、空区中多层残留矿体监控开采、斜面蹬碴落矿采矿方法,很好地解决了被复杂空区穿插后残留矿体的开采技术难题,实现了大量回收残矿、安全开采无事故、延长矿山寿命的目的,取得了良好的经济效益与社会效益。     

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。     

岩石循环加载和分级加载损伤破坏声发射实验研究

对循环加载和分级加载条件下岩石损伤破坏全过程的声发射规律和频谱特性进行了研究。结果表明,声发射与载荷变化或岩体变形破裂密切相关。循环加载过程中当载荷超过前期最大值时声发射信号增强,卸载阶段声发射信号随卸载过程逐渐减少,岩石的应力记忆特性具有明显的Felicity效应。分级加载时,当应力增加时声发射信号明显增多,应力稳定在低水平时基本不产生声发射信号;在高水平时,由于岩石内部损伤程度高,有零星声发射信号产生。岩石加载初期声发射主频较低,卸载阶段主频先增高后降低,恒载阶段主频最低,破裂阶段主频增高且主频带变宽,并出现次主频现象。     

河床及空区群下矿体安全高效开采影响因素分析

在综合分析南洺河铁矿复杂水文地质情况、民采空区分布散乱及南洺河铁矿与万年矿之间的特殊空间位置关系等复杂开采条件的基础上,通过岩体稳定性特征分析和安全开采影响因素分析,对南洺河铁矿开采过程中其自身及下游万年矿矿井安全进行综合评价,并提出南洺河铁矿安全开采合理建议,为矿区安全高效开采方案的设计提供依据。