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。     

采空区声发射实时监测系统研究

基于长期对鄂东地区小型地下矿山采空区稳定性的监测实践,研发了采空区声发射实时监测系统,具有设备费用低、可通过IE界面实时管理和实时预测、避免人工对数据的干预等优点。该系统包括WUST岩体声发射监测仪和监测系统管理平台两部分。仪器监测数据可通过XBEE无线网络、有线直连网络或人工3种方式传输到上位机,并通过上位机上的监测系统管理平台对岩体声发射实时数据分析处理,预报采空区稳定性。管理人员还可使用网页浏览器远程登录,通过实时监测曲线和数据查询,对采空区异常情况做出及时处理。     

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。     

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。     

矿山安全声发射实时监测系统的设计与实现

针对矿山开采过程中的塌方、滑坡等实际问题,设计了一种多通道声发射实时监测定位系统。系统下位机使用MSP430F5336作为核心处理单元,采集矿山塌方及滑坡的声发射信号,并对信号进行滤波、放大以保证传输效果。利用MDS_SD4无线数传电台在采集器与上位机之间进行无线数据传输,采用RS485串口服务器实现通信协议的转换,有效解决了矿山现场布线不便的局限性问题。系统上位机通过命令发送的方式实现对下位机设备的控制,采用B/S网络结构模型,基于SSH框架和Ajax技术设计,网络化使得监测更加灵活。系统使用阈值法获取时差并改进定位算法,在误差范围内更准确地定位到声发射源位置。经现场运行测试,该系统工作稳定,有效实现了对矿山安全的实时远程监测,为矿山的安全和效益提供了更好的保障。     

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。     

广西某矿特大采空区稳定性的监测

介绍了岩体声发射技术及应力、位移观测在广西某矿山特大采空区稳定性监测中的应用情况,分析了岩体失稳前后声发射信号的一些变化,对矿山采空区稳定性监测预报作了初步的探讨。     

无线岩体声发射信号监测系统设计

岩体声发射监测是矿山岩体灾害监测预警的重要手段,目前国内在矿山岩体声发射监测方面都开发出了相应的监控系统产品,但大都采用有线的方式。为使研究设计中减少系统现场安装和维护的工作量,避免监控盲区,设计了一种无线的岩体声发射监测系统,即系统由多个平行的检测通道构成,能实时采集和显示声发射波形信号,准确分析、研究监测部位岩体形状,提高预警的准确性,有广阔的应用前景。     

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。     

关于采空区声发射传感器布置优化的研究

为了确保新平鲁电矿业自走铁矿生产安全,将声发射监测技术应用于该矿地压监测项目,以井下1530至1580中段的采空区为主要研究对象,采用FLAC3D数值模拟软件对1530~1580中段的部分采空区进行模拟,找出应力集中、安全系数小、位移较大的危险性区域布置射声发射监测点,实现声发射网络的优化布置。综合考虑声发射传感器的监测范围以及容易受到的外界干扰因素后,确定将声发射传感器布置在这些危险性较大的区域周围关键的矿柱或者边帮围岩中效果最佳。