基于地压监测的采空区稳定性评估方法研究

通过对国内外采空区稳定性地压监测评估方法现状分析,综合考虑微震事件的能量-空间-时间分布特征及多种监测技术手段,提出了微震事件时空演化规律、微震能量指数与累积视体积之比EV、微震b值、多参数融合等4种采空区稳定性评估方法。然后,在普朗铜矿、亚克斯矿、寿王坟矿等矿应用了这些方法,分析这些采空区影响下顶板、地表、巷道围岩破裂发展的发育演变规律,与现场实际相契合,验证了这些方法的有效性。

安庆铜矿充填体内破坏区和非破坏区地震波衰减规律研究

本文首先采用爆破震动测试法对充填体内的地震波进行测试,然后根据数理统计原理运用最小二乘法进行方程回归拟合,获得测试区段充填体内破坏区和非破坏区的地震波衰减公式,进而通过解方程求算充填体内安全允许震速。然后采用声波测试法根据声波传播速度的变化分析爆破引起的充填体破坏状况验证所求得的充填体地震波衰减公式和安全允许震速的正确性。

基于物联网的尾矿库安全监测系统建设新模式

提出了一种基于物联网的尾矿库安全监测系统建设新模式,它可以解决目前尾矿库安全监测系统建设研发成本高、业主投入高、维护成本高、重复建设、资源利用率低等缺点。新模式抛弃了传统的"传感器+数据采集基站+服务器"的建设模式,结合最新的云服务技术,提出了"物联网传感器+云服务+终端"的建设理念,并通过实例验证了可行性。

铜坑矿92#矿柱群回采过程中的声发射监测应用与分析

铜坑矿92#矿体的直接顶板就是开采91#矿体时的胶结或者非胶结的空区充填体,并且尚存在未充填采空区45万m3,使92#缓倾斜厚大矿体的上部形成大范围的隐患区,开采条件十分复杂,地压活动非常频繁。根据矿山实际建立了一套多通道岩体声发射监测系统(本文仅取其中的8个通道),对92#矿体的回采过程进行地压活动监测。本文在现场采集监测数据的基础上,对声发射事件数、波形等参数进行了分析,统计得出了铜坑矿92#矿体回采过程中采场应力场与声发射活动频度之间的相关关系。

废石充填采空区稳定性变化趋势分析

利用地压监测系统,对某磷矿废石充填过程中的采空区稳定性进行实时监测,并根据监测数据对采空区顶底板收敛趋势、矿柱应力变化、微震活动进行分析,分析结果与矿山现场实际一致。通过对废石充填影响采空区稳定性的量化评判,证明了在废石充填法处理采空区的过程中进行地压监测是必要的。

某矿微震监测系统设计与台网精度分析

2013年9月23日夜间,某矿采区所属综合井、东风井上部采空区发生大面积垮塌,波及范围上至地表、下至综合井五中段(175m水平),垂直深度达400余米。本文选择微震监测手段对其进行采空区稳定性实时监测,在该矿采区综合井与竖井之间设计3个数据采集基站和12支微震传感器共同组成监测台网。并通过对矿体的移动带分析,进一步确定了监测点的布置位置处于移动带以外,可保证监测系统建设时的施工安全。最后对所设计的监测台网进行精度分析,从分析结果看出,微震监测台网可以满足监测需求。

残留矿柱回采过程中地压活动联合监测技术研究

残留矿柱的回采具有地质开采条件复杂,地压活动剧烈等特点,潜在的安全生产风险大。对残留矿柱及围岩体的监测是保障安全生产的有效手段,针对目前单一监测技术的局限性,提出不同监测手段联合监测的技术方案,实现各种监测指标互为印证,提高监测数据的可靠性和分析的准确性。给出了微震监测和常规应力应变监测联合监测技术在某矿山应用案例。结果表明该方法能够有效保障矿山安全生产。

爆炸荷载作用下应力波衰减规律研究

岩体爆破理论和应力波衰减的研究,直接关系到国家的基本建设。迄今国内外在应力波衰减方面,已取得了一些积极的进展,但仍处于探索研究阶段。本文应用ANSYS/LS-DYNA动力有限元对柱状药包爆炸应力波在裂隙岩体里传播进行模拟,与理论计算值进行比较,得出了合理的应力衰减指数。

多通道远程实时地压监测系统在地下开采中的应用

结合地下采矿工程地压监测的需要,根据矿山的地压活动特点,研究地压监测系统的结构组成,对硬件系统、软件系统、网络系统进行研究与设计。通过实时连续数据信息采集和位移变化分析,依靠网络传输技术,得出矿山的地压活动特点及空区的稳定性情况,实现矿山地压活动实时监测预警,为采矿的安全、经济和高效提供保障。

矿山地压在线监测系统在某铁矿中的应用

针对当前矿山地压人工监测方式的滞后性与精度较低等问题,设计了一套先进的矿山地压在线监测系统,并在某铁矿进行了成功的应用,大大提高了地压监测的时效性与准确性。同时,经过数据挖掘与深入分析,得出该矿井下开采活动对地压活动的影响规律,为指导井下安全开采与采场爆破参数优化提供重要参考。

地压监测系统在充填法矿柱回采中的应用

某磷矿试验盘区以残留矿柱作为空区的支撑体系,随着暴露时间的延长出现矿柱破坏情况,为防止严重灾害出现,开展了空区处理工作,对残留矿柱进行回采,并对空区的周边区域进行了综合地压活动监测,为矿柱回采过程中的科学决策提供了有力的依据,保障了矿柱回采作业的顺利进行。

微震技术在兴隆磷矿采空区监测中的应用

地压灾害是几乎所有矿山都要遇到的安全问题之一。介绍国内外微震监测系统的研究现状,通过在兴隆磷矿建设一套微震监测系统对其采空区稳定性进行地压监测,并根据一段时间的监测数据,对废石充填过程中的地压活动情况进行分析。分析结果表明在采空区地压控制过程中进行微震监测非常必要。最后建议对于具有岩爆风险的矿山在开采和掘进施工过程以及采空区治理时开展微震监测,加强岩爆风险实时监测。

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。

底部结构巷道地压安全监测与分析

为了及时掌握普朗铜矿底部结构岩体破裂状态与出矿作业对底部结构应力分布的影响,以地压问题突出的S 4出矿穿脉为背景,基于微震事件时空演化规律和应变云图分析了穿脉围岩破裂发展趋势,利用应力监测数据研究了出矿过程中底部结构矿柱的应力变化,结合地质资料与现场观测结果分析了穿脉围岩破坏的原因,并从支护与出矿作业两方面提出了具体的地压管控措施。结果表明:采区西南侧断层区域岩体破碎,断层下盘矿体超前崩落堆积在底部结构上易产生应力集中,由此导致的S 4穿脉西侧微震事件频繁聚集现象反映了巷道围岩处于反复破坏状态,有类似现象的区域均应作为地压风险区进行管控;根据微震事件聚集形态的趋势变化合理选择支护时机,采取高阻让压支护措施可提高支护效果;通过优化和平衡各聚矿槽的出矿量控制崩落面与崩落矿堆面之间的空间,可有效防止两者距离过大导致顶板崩落时产生空气冲击波造成人员伤害和设施破坏,同时避免两者大面积接触形成地应力的传递通道。

楚烽磷矿采空区治理及其过程安全监测实践

楚烽磷矿在多年开采中形成大面积采空区,矿柱已发生破坏。为避免发生大规模空区冒落并回收其中遗留的资源,选定试验盘区,在连续矿柱(点柱+人工矿柱)隔离的情况下,采用混凝土胶结充填置换不稳定矿柱、结合干式充填方案处理采空区。另外,建立了集成微震、位移、应力、应变等监测方式的综合监测系统,对治理过程中的顶板位移、矿柱与胶结矿柱应力与应变、微震事件进行监测,通过多种参数综合分析空区稳定性情况,保障了处理过程的安全。监测结果表明,没有发生明显的应力集中和变形失稳。

露天矿山柱状药包爆破应力波衰减规律研究

基于某露天矿山进行的爆破应力波测试实测结果,计算出测点峰值应力和拉伸应力峰值,并对爆破过程中的应力波进行研究。然后将理论分析、现场试验等方法有机地结合,分析柱状装药台阶炮孔爆破应力波传播的基本规律,得到了露天矿山柱状药包条件下爆破应力波衰减规律。

微震监测在高寒高海拔金属矿山的应用与实践

甲玛铜多金属矿海拔4000~5407 m,该矿存在着大量采空区,为防止井下采掘活动出现冒顶、片帮及矿柱破裂等动力灾害,有必要对其进行地压监测。而在对这种高寒高海拔金属矿山进行地压监测的研究非常罕见。本文应用微震监测技术对该矿进行地压监测,首先介绍了甲玛矿地质条件和围岩情况,接着描述了甲玛矿微震监测系统的结构与监测点位置,然后对监测数据进行微震数据分析和应力分布情况分析,掌握高寒高海拔金属矿山地压活动时空演化规律。

矿山深部开采岩体稳定性监测技术研究

针对矿山深部开采过程中易发生地压灾害的问题,基于微震监测技术,结合矿山实际特点建立深部岩体稳定性监测系统。优化台网设计,通过定点爆破进行波速校正,最终建立了定位误差在10 m,灵敏度在-2.2的监测台网。对监测数据进行波形拾取,分析微震事件时空演化特征,圈定潜在危险区域,并对潜在危险区域围岩变形损伤进行分析。最终总结出微震事件大幅度上升且处于较高水平、空间分布高度集聚、能量指数突然下降而累积视体积迅速上升的动力灾害预警前兆。研究结果可为深部开采岩体稳定性监测提供参考。

采空区顶底板收敛监测系统研究

传统的采空区顶底板收敛监测手段存在精度低、需外部供电、集成度低、故障率高、不易扩展等缺点,通过对磁致伸缩传感器、ZigBee无线通信技术和MESH自组网技术的研究,搭建了一套本地供电、高集成度、高精度、高防护、易诊断、易扩展的采空区顶底板收敛监测系统。通过现场工业试验,验证了该系统的精度可达到亚毫米级,它能够在采空区这种黑暗、潮湿、无线信号不覆盖、缺乏外部供电等特殊环境下稳定快捷地获得采空区顶底板收敛信息,为矿山提供了一种更稳定更直观的用于井下地压监测的新装备。

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10 m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。