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。     

三山岛金矿微震监测及岩爆倾向性分析

三山岛金矿直属矿区进入深部开采时出现岩爆现象,同时生产区域存在岩爆诱发的矿柱失稳的危险,为保证深部开采生产安全,需要进行岩爆监测和预警。针对矿区特有的地质、生产条件,布置适合监测矿山深部安全开采的微震监测系统,得到大量监测数据。基于监测结果的系统分析,研究了深部岩爆预警技术思路和岩爆危险区域的预报方法。结果分析表明,通过运用微震监测系统,能够达到全面监控目标区域的岩石稳定状况和动态,实现深部开采的安全监测和岩爆预警。     

浅论微震系统在预报顶板周期来压中的应用

工作面周期来压的准确预报是工作面安全生产,停采线确定的基础.但长期以来工作面周期采压的预报主要依靠人的观测,不确定性较大.现阶段已有不少矿井建设了微震监测系统,该系统的应用为科学、准确预报工作面周期来压提供了手段和可能,对微震系统预测预报顶板周期来压的应用进行分析和论述.     

九里山矿底板突水监测预警技术的实践应用

以九里山矿16052工作面为研究对象,采用微震监测技术构建底板突水监测预警系统,并进行实践应用。监测预警结果表明:16052工作面底板总体情况稳定,局部可能发生损伤,底板出水点位置可能位于工作面前50 m至后30 m区域,底板破坏深度约11.38 m,理论计算结果验证了微震监测预警系统结果的准确性。     

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.     

某深井矿山岩爆预测模式研究

针对某深井矿山的微震监测信息,采用地震学原理进行震源参数量化计算,结合现场岩爆记录,对井下地压活动与微震参数时空变化的响应规律进行了研究.结果表明:一定时间域内微震参数的空间变化反映了岩体的应力分布状态,可做为岩爆危险区识别的依据;一定空间域内微震参数的时间变化与岩体破裂过程紧密相关,震源参数随时间突增、骤减等异常变化表征岩体不同的变形阶段.基于研究结果,提出以应变硬化结束应变软化开始的时间点作为岩爆预警点,构建了该矿岩爆预测的一般模式,实际应用效果较好,为类似矿山的岩爆预测提供了借鉴意义.     

基于改进能量极值法的微震信号与爆破信号识别方法

微震监测是深部矿山安全、高效开采的一种重要的辅助手段。然而,井下布设的监测台网实时采集的数据包括微震信号、爆破信号、钻机、矿车机械设备噪声等,人工手动对不同信号进行分类不仅耗时耗力、效率低且主观性强,对后续微震信号到时拾取及微震事件定位分析造成了极大干扰。以国内某铜矿微震监测系统采集的信号为研究对象,基于能量极值法(Energy Extreme Value,EEV),通过计算移动时窗区间内的信号能量Ratio曲线,统计曲线上极值点起始时间到结束时间的总时长以及能量Ratio曲线上波峰数,提出了一种微震信号与爆破信号自动识别方法。采用MATLAB软件对该铜矿现场采集的数据进行了分析处理,结果表明:该方法能精确识别微震信号、采场爆破信号、巷道掘进爆破信号,对连续3个月采集的信号识别准确率分别为90.7%、91.8%、95.2%。该研究成果为微震信号处理提供了一种新的方法,具有一定的工程应用价值。     

冲击危险性工作面矿震规律研究

对某矿安装的SOS微震监测系统对该矿1304综采工作面冲击危险进行了研究,把微震数据从统计、时间序列和空间演化3个方面进行了分析,得知发生大的能量矿震时的一些前兆以及易发生矿震的一些区域,对研究我国矿山开采过程中工作面矿震规律具有重要的意义。     

导水裂隙带发育高度的微震监测研究

基于井-地联合微震监测工作面导水裂隙带发育高度的监测成果,分析了微震事件的空间分布特征和在垂直方向的数量特征,并对微震事件的数量和空间分布特征与导水裂隙带发育高度的关系进行了研究;采用FLAC3D数值模拟技术,对比研究了导水裂隙带发育高度。研究结果表明:井-地联合微震监测具有较高的定位精度;微震事件的平面位置主要集中在采空区和回采巷道附近,垂直方向上主要集中在煤层顶板以上110m范围内,微震事件数量在顶板以上110m后急剧减少;数值模拟结果与微震监测结果基本吻合;研究成果为导水裂隙带发育高度的监测提供了新的方法。     

微震监测技术在集贤煤矿冲击地压防治中的应用研究

根据集贤煤矿微震事件的监测结果,从微震事件的能量分布、空间位置分布、与工作面推进和组织生产的关系等方面,对微震事件的发生规律和分布特征进行了分析,得出冲击地压发生前的微震活动特征及微震事件能量与冲击地压的关系,并对高冲击危险区域进行了判定,进而对集贤煤矿的冲击地压灾害的防治提出了建议,为冲击地压灾害的防治提供了依据。     

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。     

冲击前后微震信号的功率谱规律

通过对跃进煤矿ARAMIS微震监测系统监测到的微震波形信号进行处理分析,得到冲击矿压发生前后的功率谱演变特征,结果表明:冲击前、后微震信号功率谱值较低,功率谱大值对应频率主要为50～150 Hz,单位频率段上功率谱变化量较大;冲击时功率谱在各频率段的分布较均匀,功率谱值增高,低频和高频段对应的功率谱值增幅较大,单位频率段上功率谱变化量较小。     

一种提高矿用微震检波器信噪比的方法

针对矿用微震检波器采集的微震监测信号极易受到外界随机干扰的影响,进而直接影响到微震监测数据分析的准确性问题,基于检波器的工作原理、技术参数和性能指标的对比分析,通过新型矿用检波器阵列的结构设计与叠加降噪方法研究,提出了一种提高矿用微震检波器信噪比的方法,实现了检波器信噪比提升达两倍以上,有效解决了传统检波器信噪比低、抗干扰能力不足等问题。     

义马煤田矿井冲击地压微震事件发生时间偶合性研究

义马煤田进入深部开采后,冲击地压事件频发,是我国冲击地压最为严重的矿区之一。通过汇总义马煤田内千秋煤矿、常村煤矿、跃进煤矿、杨村煤矿及耿村煤矿5对冲击地压矿井统一时间段的所有微震事件,并对这些微震事件发生的时间、地点、层位、相距距离及事件发生的相隔时差等要素进行综合分析,发现5对矿内部分事件发生存在时间偶合性,这些时间偶合的事件不是同一微震事件且并不是相对独立的微震事件,而是相邻矿井、采区、工作面的采掘扰动致采空区上覆岩层顶板活动的结果,表明目前国内相邻冲击地压矿井所采用的单矿微震监测预警已具有一定的局限性。研究为下一步国内冲击地压矿井推行矿间联合预警提供了可行性指导。     

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。     

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。     

近距离下煤层开采岩层破断微震监测研究

在我国,近距离煤层赋存和开采所占比例很大,而吕梁矿区木瓜煤矿层间距小于10 m的可采储量占总储量的80%,所以研究近距离下煤层开采岩层破断微震监测技术具有重要的现实意义。针对木瓜煤矿近距离下煤层109工作面巷道支护、区段煤柱的合理宽度确定的技术难题,基于微震监测原理理论,采用现场监测的方法,对工作面回风巷的上覆岩层破断的时空位置、能量和微震事件分布形态特征等随工作面推进的变化进行监测,确定109工作面侧向矿山压力分布规律、上覆岩层的破断规律及破坏程度,为确定区段煤柱的合理宽度提供现场科学数据,实现近距离煤炭资源的安全高效回采。     

褶皱附近微震活动规律分析

褶皱等地质构造造成的开采区域应力分布的非均匀性及局部应力集中对工作面回采时的微震活动有重要的影响。分析研究工作面经过褶皱时的微震活动规律有利于揭示矿山微震发生的机理和预防冲击矿压的发生。介绍了前人研究的褶皱区原岩应力场分布情况,并结合山寨煤矿1103工作面的地质概况简介其内部小褶皱的应力场分布情况,然后利用波兰SOS微震监测系统监测的微震数据,研究了以下3方面的内容:向斜、翼部和背斜部位的微震分布与褶皱区应力状态的关系;E4能级以下微震活动与褶皱区应力水平的对应关系;褶皱构造对微震超前距离的影响。