香炉山钨矿特大采空区地压微震监测技术应用研究

测， 减轻了监测人员的工作危险性与劳动强度 。 （） ３ 实现了对微震事件 的高精度空间定位 。
（） ４ 可采 用微 震 事 件数 、 能量 、 级 、 应力 、 震 视 动 应力 降、 应 力 降、 源 半径 等 物 理量 的分 析 ， 现 静 震 实
收稿 日期 ：０ ｌ ｏ — １ ２ １ — ９ ２ 作者简介 ： 超 （ ８一 ， ， 程 １ ４ ） 男 河南郑州人， ９ 助理工程师 ， 主要从事采矿技术和地压监测工作。
第２ ６卷第 ５期
２１ ０ １年 １ ０月
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中国鹆案
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文章编 号 ：０９０２（ １） —０００ １０—６２ ０１ ５０１—４ ２ ０
香炉山钨矿特大采空区地压微震监测技术应用研究
一
图 ４ ００年 １ ２ １ Ｏ月 １ ４日实 时监 测的破 裂信 号波形
个 典型 的预警 实例介 绍如 下 。 ２１ ００年 ｌ ０月 ｌ ３日通 过 处理 井 下微 震 监 测 数
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图 １ 传感 器布 置 Hale Waihona Puke Baidu
１ 微 震监 测技 术特 点 ． ２
降低地 压灾 害对 人员 与设 备 的损 害 ，香炉 山钨 矿采 用 国内先进 的全 数字 型 多通道微 震 监测 系统 ，对 东 部残采 区域 的地 压活 动进 行全 天候 实 时监 测［ １ １ 。
微震监测系统，于 ２ １ 年 ８ ００ 月建成并正式投入使 用 。监测系统由井下分布式传感器、 数据采集系统、 地表监测站三部分组成， 携带 ４ 个 单轴加速度传感 ８ 器。 该监测系统实现了监测数据的实时传输 、 处理与 三 维可 视化 显示 ， 数据 的远 传监 控等 功 能 。采 区 内，
２ 微震监测应用
２１ 地压 灾害 预警 实例 ． 微震 监 测可 以有 效地对 冒顶 、矿 柱 开裂垮 塌 等 地压 灾 害 的前 兆信 息进 行监 测 ，从而 实现 对地 压 灾 害 的预警 。 自 ２ １ ００年 ８月 １ ５日微震 监 测系统 在 香
炉山钨矿成功投入使用 以来 ，已经多次成功实现 了 对井下矿柱开裂、 采场顶板 冒顶、 片帮的预警。现将
１１ 微 震监 测 系统 组 成 ． 香 炉 山钨矿 微 震 监 测 系统 为 ４ ８通道 全 数 字 型
中的“ 或 ‘ ” 点” 线 意义上的监测模式 ， 实现对设计监 测 范 围 内的岩 体破 坏 （ ） 程在 空 间概念 上 的时 间 裂 过
过 程监 测 ，并可 实现 常规 方法 人 不可 达 到地 点的监
程 超ｔ ， 兰晓平 吴水生 胡静云 ｚ ， ， ， 林 峰 ｚ彭府华 ２ ， ， 李庶林 ２
（． １ 江西修水香炉 山钨业有限责任公司， 江西 九江 ３ ２ ３ ；． ３４８２ 长沙矿山研 究院 国家金属采矿Ｔ程技术中心， 南 长沙 ４ ０ １） 湖 １０ ２
捅 要 ： 香炉山钨矿东区形成了形状复杂 、 巨 的采空区， 体积 大 地压灾害问题突出。 了确保矿 山生产安全 ， 为 该矿成功
关键 词 ： 采空区； 微震监测； 灾害预警
中图分 类 号 ：６１ ＋ ；Ｆ４ Ｐ３．３ Ｔ０１ ４５
‘
文献标 识码 ： Ａ
香炉 山钨 矿 为 缓倾 斜 、 厚矿 体 ， 硐 开拓 ， 中 平 矿 体及 顶底板 围岩总体 稳 固 ，矿床 工 程地质 与 水文地 质条 件简 单 。 至 ２ １ 截 ００年井 下采 空区体 积 已经达 到 了 ２０万 ｍ ， 柱所 占体积 与采 空区 体积 之 比不 到 ０ ，矿 ２ Ｏ％，且 采空 区的体 积 以每 年近 ２ ０万 ｍ 的速度 增 ３ 加 ，已经形 成的采空 区采场 最大净 空跨度 超过 ２ ０ ｍ， 地压 形势 严峻 。 由于在 历史 上长 期 由数 十 家 民采 企 业进 行 过无序 开采 ，香 炉 山钨矿 东部 形成 的采 空区 体积 大 且形状 复杂 ，局 部 区域 曾发生 过较 大面积 的
第５ 期
程
超 ， 香 炉山钨矿特 大采 空区地压微 震监 测技 术应用研究 等：
从 更多 的角度 来 了解 地压情 况 。 （ 对监测数据实现了全数字化采集、 ５ ） 存储与处理 。 （） ６ 实现 了多用户 的远 程监 测 。 计算 机远 程可 视 化监 控 与分 析 ， 为建立 专家 诊 断系统 打下 了基 础 。
经过 优化 的 ４ ８个传 感器 布置 在 东部采 空 区 内， 东 对 部采 区 实现 了大范 围 的覆盖 ，传感 器 的分布 位置 见
图 １ 示。 所
冒顶等地压灾害。 同时矿 山采用空场法， 人员和设备 必须长时间暴露在空场下进行作业。随着东部残采 的进一步进行， 势必会使顶板连续暴露面积 、 矿柱高 度进一步增加，有可能产生大面积顶板冒落或由于 个矿 柱垮 塌导 致连 续多 个矿柱 垮塌 。为 了避 免与
地建立了国内属先进的 ４ ８通道全数字型微震监测系统。本文简要介绍了多通道微震监测系统 的组成及技术特点， 重 点分析了微震监测技术在地压灾害预警 、 应力集 中危险区域圈定、 指导采矿设计、 矿区整体地压 活跃程度评价与监控
民采盗矿等方面的成功应用实例， 证明了微震监测技术 已经成为该矿山残采区地压监测、 生产安全预警的基本手段。
与 常规 的地 压监 测技 术手 段 相 比．多 通道 微 震 监测 技术 具有 以下 几个 特 点嘲 。 （） １该技 术 可 实现 对 微 震 （ 破裂 ） 微 事件 的全 天 候 实时监 测 。 （） ２ 突破 了传 统监测 方法 力 （ 应力） 位 移 （ 变） 、 应
１ 微 震监测 系统简 介