某金属矿山微震监测系统建设与应用彭燕丽1,刘强2,王平2(1.云南金诚信矿业管理有限公司,云南昆明650506;2.矿冶科技集团有限公司,北京102628)摘要:为监测采空区围岩地压状况,某金属矿山设计并建设了一套微震监测系统。通过台网分析对设计方案进行了优化,并经过波速校正获得定位误差满足定位精度要求的速度模型。3个月的矿山微震事件监测数据分析结果表明,微震事件的时空聚集状态可用于表征空区围岩的破裂发育程度,深部集中爆破作业是影响浅部采空区岩体稳定性的主要因素,矿山需对微震事件聚集区加强巡查,并对已经有变形垮塌的区域进行及时治理。关键词:微震监测;台网优化;波速校正;数据分析随着浅部矿产资源开采完毕,众多金属矿山逐步向深部转移,由此引起的地压灾害已成为矿山安全生产的重大威胁。由于矿山浅部开采留下大量空区,若不对采空区进行充填,其矿岩结构的支撑能力较弱,在原生构造的切割作用下,其支撑能力进一步被削弱,极易在局部区域形成应力集中,造成空区围岩及周边巷道的垮塌破坏,严重威胁深部采场的安全。诸多实践表明,通过建立地压监测系统可达到监测、预警地压灾害的目的[13]。在诸多监测手段中,微震监测系统以其区域性与实时性逐步成为矿山地压动态监测与风险预警的重要工具[45]。某金属矿山经过几十年的开采,其浅部5个中段已全部回采完毕,形成了大量的采空区。为了确保矿山深部资源的安全开采,该矿山矿建设了微震监测系统,通过监测采空区及其周边的微震事件,研究采空区矿岩结构地压活动规律,为矿山制定采空区地压治理措施提供了技术支撑[69]。1矿山地压概况该金属矿采用浅孔留矿法开采,留下体积达百万立方米的采空区,顶板暴露面积超过2万m2。部分采空区出现垮塌情况,空区周边巷道局部收敛变形,矿山采用钢筋混凝土或钢轨支架进行支护,但多数支护结构已产生变形错位,混凝土支护体也出现裂缝或脱落,表明已开采完毕的5个中段已有较为强烈的地压显现。2微震监测系统方案设计2.1方案设计根据该金属矿山现阶段采掘计划与采空区地压显现情况,设计在第3、第4、第5三个中段建立一套微震监测系统(如图1所示)。微震监测系统由传感器、数据采集基站、时间授时服务器、地表工作站组成,通过布设在岩体的中传感器组成阶段收敛空间台网,对监测区域的破裂事件进行高精度震源定位,实现矿区范围内危险源的时空定位、安全预警。与传统的应力、位移和声发射监测技术相比,微震监测技术具备直接监测由点到面再到区域性的渐进性破坏过程的功能,能够监测到岩体...
