金川集团二矿区超深矿井地压分布规律研究

推进的阶段。目前已有一批矿山开采深度达到或者 超过了 １０００ｍ。如辽宁红透山铜矿开采深度超过 １３００ｍ，吉林夹皮沟金矿超过 １４００ｍ，云南会泽铅 锌矿超过 １５００ｍ。
随着开 采 深 度 的 不 断 增 加，地 下 矿 井 面 临 着 “三高一扰动”即“高应力、高井深、高井温和动力扰 动”等特殊 且 复 杂 的 开 采 环 境，由 岩 体 开 挖 导 致 的 重大地压灾害事故问题愈发突出。据不完全统计， 近几年以来，深部开采引起的灾害性采场地压活动、 巷道围岩的大变形等，呈明显上升的趋势。由于矿 井深部开采面临应力显现高度集中的条件，岩体开 挖及爆破对围岩破坏，容易诱发岩爆、顶板冒落及老 空区突泥透水等事故灾害的发生，严重威胁井下人 员生命及矿山财产安全。
国家 重 点 研 发 计 划 （２０１７ＹＦＣ０８０４６０３，２０１８ＹＦＣ０８０８４０６）；中 国安 全 生 产 科 学 研 究 院 基 本 科 研 业 务 费 专 项 资 金 项 目 （２０１６ＪＢＫＹ１６，２０１６ＪＢＫＹ１７，２０１８ＪＢＫＹ０３）。
牛 猛（１９８２—），男，工程师，７３７１００甘肃省金昌市。 通信作者 刘勇锋（１９８４—），男，高级工程师，１０００１２北京市朝 阳区北苑路 ３２号甲 １号。
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总第 ６０５期
现代矿业
２０１９年 ９月第 ９期
《国家安全监管总局关于印发非煤矿山领域遏 制重 特 大 事 故 工 作 方 案 的 通 知 》（安 监 总 管 一 ［２０１６］６０号）规定，开采深度超过 ８００ｍ的地下矿 山，必须安装地压在线监测系统。因此，对深部矿山 开采过程中的地压分布和围岩稳定监测及评估，是 有必要的。本研究针对金川二矿区深部采场岩爆、 顶板冒落等地压显现灾害多发频发现像，基于微震 监测对深部矿井开采过程中的地压分布、围岩稳定 性以及预测预警开展研究。
ＳｅｒｉａｌＮｏ．６０５ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ．２０１９
·采矿工程·
现 代 矿 业
ＭＯＤＥＲＮＭＩＮＩＮＧ
总 第 ６０５期 ２０１９年 ９月第 ９期
金川集团二矿区超深矿井地压分布规律研究
牛 猛１ 刘勇锋３ 侍爱国１ 刘立华２
（１．金川集团股份有限公司；２．金川集团股份有限公司二矿区；３．中国安全生产科学研究院）
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｕｌｔｒａｄｅｅｐｍｉｎｅｓ，Ｇｒｏｕｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅ，Ｍｉｃｒｏｓｅｉｓｍｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，Ｓｉｇｎａｌｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，Ｔｒｅｎｄ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ
随着人类对矿产资源需求的越来越大以及社会 经济高速发展，地表及浅表层矿产资源已日趋枯竭， 矿山开采已开始向地球深部延伸，地球深部资源的 开采成为未来采矿发展趋势。目前，国外很多矿山 的开采深度已达到 ２０００ｍ以上，例如，南非 Ｍｐｏ ｎｅｎｇ金矿采深达到 ４３５０ｍ。在 ２０００年以前，我国 开采深度超过千米的金属矿山为数很少。但是，进 入新世纪以来，我国金属矿山很快进入向深部全面
（１．ＪｉｎｃｈｕａｎＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ，；２．Ｎｏ．２ＭｉｎｅＡｒｅａ，ＪｉｎｃｈｕａｎＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ，； ３．ＣｈｉｎａＡｃａｄｅｍｙｏｆＳａｆｅｔｙＳｃｉｅｎｃｅ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｏｂｖｉｏｕｓｇｒｏｕｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅａｐｐｅａｒａｎｃｅｓｉｎｄｅｅｐｍｉｎｉｎｇ（ｍｉｎｉｎｇｄｅｐｔｈｅｘｃｅｅ ｄｉｎｇ１０００ｍ）ｏｆＮｏ．２ＭｉｎｉｎｇＡｒｅａｏｆＪｉｎｃｈｕａｎＧｒｏｕｐ，ｔｈｅｏｎｌｉｎｅｍｉｃｒｏｓｅｉｓｍｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｄｅｅｐｇｒｏｕｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｈａｓｂｅｅｎｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｉｎｔｈｅｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ，ａｎｄｔｈｅａｌｌｗｅａｔｈｅｒｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｇｒｏｕｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅａｃｔｉｖｉｔｙｉｎｍｉｎｅｈａｖｅｂｅｅｎｒｅａｌｉｚｅｄ．Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌｓａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｒｏｃｋｆｒａｃｔｕｒｓｍｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｉｇｎａｌｓｐｒｏ ｄｕｃｅｄｂｙｄｅｅｐｍｉｎｉｎｇｉｎＮｏ．２ＭｉｎｉｎｇＡｒｅａｏｆＪｉｎｃｈｕａｎＧｒｏｕｐｈａｖｅｂｅｅｎｅｘｔｒａｃｔｅｄａｎｄｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅ ｓｐａｔｉａｌａｃｔｉｖｉｔｙｌａｗｏｆｍｉｃｒｏｓｅｉｓｍｉｃｅｖｅｎｔｓａｎｄｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｌａｗｏｆｇｒｏｕｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｄｅｅｐｍｉｎｉｎｇａｒｅ ｒｅｖｅａｌｅｄ，ｗｈｉｃｈｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｇｕａｒａｎｔｅｅｓｔｈｅｓａｆｅｍｉｎｉｎｇｏｆｍｉｎｅｓ．
摘 要 针对金川集团二矿区深井开采（采深超过 １０００ｍ）地压显现较为明显的现状，在井 下建立了深部地压在线微震监测系统，实现了对矿井地压活动的全天候连续监测分析，提取了金川 集团二矿区深部开采产生的各种微震监测信号特征、识别模型和有效岩石破裂微震信号，得到了微 震事件空间活动规律，揭示了深井开采地压分布规律，有效保障了矿山安全开采。
关键词 超深矿井 地压 微震监测 信号辨识 趋势预测 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４６０８２．２０１９．０９．０１２
ＳｔｕｄｙｏｎＧｒｏｕｎｄＰｒｅｓｓｕｒｅＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＬａｗ ｏｆＵｌｔｒａｄｅｅｐＭｉｎｅｉｎＮｏ．２ＭｉｎｉｎｇＡｒｅａｏｆＪｉｎｃｈｕａｎＧｒｏｕｐ ＮｉｕＭｅｎｇ１ ＬｉｕＹｏｎｇｆｅｎｇ３ ＳｈｉＡｉｇｕｏ１ ＬｉｕＬｉｈｕａ２
１ 微震监测技术原理及安装布置
１．１ 微震监测原理 地压的显现将使岩体产生变形或不同形式的破
坏，诸如顶板冒落、围岩片帮、矿柱失稳、地表塌陷、 甚至是岩 爆 等［１］。 而 地 压 的 显 现 是 岩 石 开 挖 造 成 原有应力平衡被打破，岩石内部积蓄的弹性势能在 开挖变形破坏过程中，以微震动波的形式逐步或迅 速释放出去，导致岩体内产生微震事件［２９］。