深井开采微震活动容量维Df变化特征

根据会泽铅锌矿复杂地质状况,建立了一套24通道全数字微震监测系统,对深部岩体开采诱发微震事件进行监测,得到岩体随开采过程诱发微震事件的参数,包括b值、震级和事件数等.推导出b值与容量维Df之间的关系式为Df=2b,分析了容量维Df随时间变化和采场垮冒的关系.分析结果显示:岩体失稳破坏和Df值变化密切相关.随着开采扰动变化,由应力集中引起局部岩体裂纹压密、萌生和扩展,Df表现为增加后保持相对平静的现象,表明岩体裂纹的粗糙度在增加;一旦岩体破坏引发动力灾害,Df值急剧下降,表明岩体裂纹的粗糙度在降低,岩体破坏加速;结合现场实践,分析得出Df值越小,发生岩体破坏的概率越大.     

红透山矿深部开采岩爆潜在区微震活动性研究

应用表面应变法测试了红透山矿深部开采地应力值,据此对红透山矿深部岩体的矿岩冲击性进行分析;在-767m水平13采场构建红透山铜矿三维地质模型,布设传感器,建立矿山微震监测系统,对深部地压活动规律进行连续监测,捕捉由地压活动引起的微震活动信息,并实现微震源定位.应用神经网络模式识别方法将微震监测信息中的干扰信号(爆破、凿岩、动力电等)剔除,有效地显现微震监测定位结果;通过区分微震能量释放大小来区分不同微震事件的产生原因;对连续监测的微震活动事件进行时间非线性分析,根据在单位时间内微震事件活动数目来判断岩爆发生的可能,这对于开展矿山动力灾害的预测研究具有重要的现实意义.     

矿山微震定位计算与应用研究

结合矿山震动波多点释放的特点,研制一套矿山微震多通道监测定位系统。根据牛顿迭代法目标定位原理,应用多通道监测定位系统对矿山微震定位进行研究。结果表明,该系统可实现对矿山震源位置的精确定位,能预报可能发生的矿山地质灾害,且传感器阵列监测范围内的震源定位误差小于10m。     

矿山微震监测结果可视化

为了解决矿山微震进行可视化问题,采用模拟方法介绍了矿山微震监测结果可视化原理及成像方法,用计算机可视化方法分析矿震灾害,模拟矿震灾害的发生结果,用图表的形式实时反映矿山微震具体参数的变化情况.利用Visual Basic实现了程序部分,并且对AutoCAD与Excel进行二次开发,用直观的图形、图像、图表、曲线等来显示矿山微震监测结果.实现了矿震发生的地点、能量、时间、频率等基本参数的可视化,快速动态地反映矿震模拟数据结果,达到预警和紧急避险的目的.     

深井硬岩矿山岩爆灾害防治研究

采用室内试验、数值计算和现场岩爆研究相结合的综合研究方法,以冬瓜山矿床开采为对象,对深井矿床开采岩爆防治进行了系统的研究.由矿岩力学试验,采用岩爆综合评判指标确定了矿岩的岩爆倾向性,指出岩爆倾向性具有本源性和诱导性两种属性;电镜试验、物理模型试验和现场岩爆研究发现岩爆主要由张拉断裂引起,具有明显的岩石破坏和工程施工异常性前兆;现场岩爆研究和数值计算表明岩爆危险区位于应力集中、能量贮存大及具有快速释放能力和条件的区域;从岩爆预防角度,采用数值分析方法以能量释放率为衡量指标,对采场结构参数、开采步骤等进行了优化;从减少能量贮存、控制能量释放、采用柔性支护和建立岩爆监测系统4个方面,得出了具体的岩爆防治措施.图3,表2,参11.     

冬瓜山铜矿深井开采岩爆危险区分析与预测

根据冬瓜山矿床典型岩石的抗拉试验、全应力应变试验和峰值强度变形状态下的松弛试验结果以及矿床构造、岩性分布,研究了该矿床岩层的岩爆倾向性分布特征,分析了已发生的井巷岩爆特征;采用数值模拟方法,以硐室周边最大切向应力与岩石的抗压强度之比为判别指标,对采场围岩岩爆危险区进行了预测.研究结果表明矿体和矿体上盘岩石具有中等岩爆倾向,矿体下盘岩石具有弱岩爆倾向,它们都属于诱导性的岩爆;岩爆发生于具有岩爆倾向、应力大且能够产生能量突然释放的区域,主要集中于工程的交叉处附近、不同岩层的接触带附近的较坚硬岩体以及采场顶板、矿柱和采场四角的局部区域.     

深井硬岩岩爆倾向性评价

岩爆是深井硬岩矿山开采中的主要灾害,岩性是决定岩石能否发生岩爆的内在固有因素,根据岩石室内力学性质试验结果来评价岩爆的倾向性,是一种既有效又经济的方法·对取自凡口铅锌矿深部的矿岩石进行了单轴抗压强度、抗拉强度、全应力-应变曲线、加卸载曲线等试验研究,从岩性角度用脆性系数、应变能储存指标、岩爆能量比、DT法等方法评价了凡口铅锌矿矿石和岩石的岩爆倾向性,结果表明该矿矿石和岩石均具有明显的岩爆倾向性·     

微震监测系统在矿山灾害救援中应用

为了证明基于声发射(AE)技术的微震监测系统在指导矿山救援救灾实际应用中的可行性和必要性,通过对井下现场原位模拟测试:敲击试验,验证该监测系统在矿山应急救援中可以发挥其准确的时间、空间定位作用.结果表明:微震监测系统是一套行之有效的利用岩体受力变形和破坏后本身发射出的弹性波来进行监测工程岩体稳定性的技术,在搜救定位被困井下人员的过程中,尤其能够显示出系统的优越性.这种应用探索具有非常重要的理论价值和现实意义.     

关于微震监测数据可视化的应用研究

通过使用Visual Basic语言,对AutoCAD和Excel进行二次开发,从而以图像形式来描述微震监测系统所生产的大量数据。实践证明,该方法能够快速、准确、形象地定位发生微震事件的时间、地点及能级的大小,为井下的生产调度、应急救援、安全监测提供了有力保障。     

亭南煤矿微震监测数据与工作面涌水量关系研究

矿井水害事故的发生,不仅会影响矿井安全生产,造成巨大的经济损失,还严重威胁着井下工作人员的生命安全。为了解决矿井水害的威胁,有效预防水害事故,分析微震监测数据即微震事件数与事件能量级与矿井涌水量之间的相关关系,提出不同时期根据微震监测数据预测矿井涌水量,合理选择排水设备,预测突水事故,达到及时预警的效果。以亭南煤矿二盘区207工作面为研究对象,分析其工作面涌水量与微震数据间的相关性,结果表明:微震事件数、能量级与涌水量呈正相关关系,两者变化趋势基本相同,能够根据微震数据的变化预测涌水量的变化。     

地震波形分析技术在川西新场地区沉积微相研究中的应用

地震沉积学研究中仍缺乏对地质体性质及非均质性刻画的有效技术手段。针对四川盆地西部新场地区上三叠统须家河组(T3x)沉积相变化快、非均质性强的特点,以地震沉积学为主体思路,利用地震正演模拟技术及井-震标定,建立了T3x4-9砂组不同沉积微相的地震波形识别模式。通过不同地震属性的对比分析及钻井验证,反映高阶统计量分析技术对地震反射波形变化更具有敏感性,能够对砂体性质进行刻画。其中扭度属性能够有效地反映出不同沉积微相的地震波形变化,进而可以对新场地区T3x4-9砂组有利于储层发育的砂砾岩叠置河道进行刻画和预测。     

利用卸压巷道技术控制深井回采巷道变形破坏

煤矿深井回采巷道除受围岩压力影响外,还受回采工作面动压及相邻采空区基本顶运动的影响。巷道围岩变形破坏严重,底臌量大,维修困难。结合东海煤矿五采区左十二面回采巷道的地质和地压情况,提出了卸压巷道的解决方法,并分析了卸压巷道解决此问题的原理,对卸压巷道位置、支撑煤柱宽度、让压煤柱宽度、巷道宽度进行了计算。同时,将让压巷道作为回采工作面的排放瓦斯尾巷。东海煤矿的实践表明,该方法取得了很好的效果,卸压巷道在一定条件下可以解决深部巷道的变形问题。     

Experimental study on stability control technology of surrounding rock of deep roadways in coal mine

In order to solve effectively the problems of deep mining with safety and high efficiency, the multi- pie factors influencing the stability of deep rock roadway and technical problems are analyzed in the light of the severe situation of effective mining for deep coal resource, and the stability control methods for deep rock road- way are provided, which are based on the idea of combined support with separated steps and integral control of surrounding rock of deep rock roadway. The suggested methods were applied to a deep rock roadway with -648 m depth in Gubei coal mine of Huainan area. The field test was carried out and the in-situ monitoring was imple- mented, and the support scheme was optimized and adjusted to improve the stability of the surrounding rock of the roadway based on the feedback analysis. The results showed that the stability can be improved greatly by the provided control methods tbr deep roadway. The present methods lbr stability control of deep rock roadway can be used to other deep rock roadways with the similar conditions.     

微地震震源地震波能量的计算方法

由工程爆破中普遍采用的质点峰值振动速度与炸药量和震源距关系的经验公式推导出质点峰值振动速度与震源能量和震源距关系的经验公式,并作为微震地震波能量衰减公式.在公式中引入地震波能量特征系数 K1描述震源能量与震源峰值振动速度之间的比例关系,并认为 K1主要与震源场地介质特征有关,而与爆破参数无关.通过校验炮数据的回归分析获取监测区域能量特征系数 K1.采用能量衰减模型,以微震事件各测点的峰值振动速度、震源距及 K1为已知量,以震源能量及衰减系数为回归参数进行回归计算,直接反演出震源能量.本文方法为震源能量计算提供了新的思路和方法.     

露天矿山深孔台阶爆破振动监测与分析

针对露天采石场深孔台阶爆破振动可能对附近民房存在影响,进行了爆破振动监测．通过对采集的数据进行全面分析得出,该地形地质条件下,台阶爆破振动速度的衰减规律、不耦合系数与振动速度之间的关系．监测及分析结果对今后类似地形、地质条件下矿山深孔台阶爆破开采具有一定的参考意义．     

深部矿井倾斜煤层采空区下回采巷道布置的数值模拟

为减少深部矿井倾斜煤层采空区下回采巷道的变形量和卧底量,降低回采巷道的返修率,以某矿为例,分析采空区下布置回采巷道的矿压显现规律及回采巷道位置参数,并采用FLAC^3D快速拉格朗日差分分析法进行数值模拟计算。结果表明：两层煤联合开采的下层位煤层回采巷道,应布置在上层位煤层已经稳定的采空区下;回采巷道与上层位煤体边缘之间的水平距离可通过取其在下层位煤层应力降低区域与下层位煤层小变形区域的取值范围的交集获得。该研究为采空区下回采巷道的位置选择提供了可靠的理论依据。     

A deep seismic sounding profile across the Tianshan Mountains

The deep seismic sounding profile across the Tianshan Mountains revealed a two-layer crustal structure in the Tianshregion, namely the lower and upper crusts. Lateral variations of layer velocity and thickness are evidently shown. Low-velocity layers spread discontinuously at the bottom of the upper crust. The Moho depth is 47 km in the Kuytun area and 50 km in the Xayar area. In the Tianshan Mountains, the Moho becomes deeper with the maximum depth of 62 km around the boundary between the southern and northern Tianshan Mountains. The average velocity ranges from 6.1 to 6.3 km/s in the crust and 8.15 km/s at the top of the upper mantle. Two groups of reliable reflective seismic phases of the Moho (Pm1 and Pm2) are recognized on the shot record section of the Kuytun area. A staked and offset region, 20-30 km long, is displayed within a shot-geophone distance of 190-210 km in Pm1 and Pm2. Calculation shows that the Moho is offset by 10 km in the northern Tianshan region, 62 km deep in the south while 52 km deep in the north, and plunges northwards. In comparison with typical collisional orogenic belts, the structure of the Moho beneath the Tianshan Mountains presents a similar pattern. This can be used to explain the subduction of the Tarim plate towards the Tianshan Mountains. This intracontinental subduction is considered the dynamic mechanism of the Cenozoic uplifting of the Tianshan Mountains. The discovery of seismic phases Pm1 and Pm2 serves as the seismological evidence for the northward subduction of the Tarim plate.     

西部矿区深部复杂应力环境下开采扰动区松软岩层力学特性

对西部石嘴山一矿38区深部 600 m轨道巷开采扰动区进行了全面的工程地质调查. 采用MOTIC-BA300POL型偏光显微镜等综合分析了砂岩、泥岩的矿物成分、物理性质、自然状态以及饱和状态下的力学及变形特性. 结合现场围岩变形、应力监测与构造异常探测等,研究了深部复杂应力环境下松软岩层力学特性.     

基于地震波形分类的三角洲储层刻画与应用——以西湖凹陷J气田为例

西湖凹陷J气田是东海主要产量贡献的油气田之一,随着开发生产的深入,主力气井E开始见水,逐渐停产,对气田油气产量带来了较大影响,急需对储层展布范围及水体能量进行分析。以精细岩心观察描述为基础,根据岩石类型、沉积构造、沉积旋回及测录井资料,对研究区内平湖组沉积环境及相类型进行了分析,在此基础上对研究区主力层P7开展了基于地震波形分类的精细地震解释,识别并统计了3类地震波形分类标志,通过地震正演技术,初步验证了解释成果的可靠性;结合现代沉积模式,对P7层储层平面展布进行了刻画。研究表明：研究区主要发育3个三角洲朵叶体,据此计算P7气藏的水体倍数约20倍,主要来水方向为北偏东方向,更新后的油藏数值拟合效果较好,对研究区出水井治理及挖潜具有重要指导意义。     

赵各庄矿井高倾斜煤层深部开采矿井涌水量预测研究

赵各庄矿井13水平西翼第8号石门区域的3839工作面是一个典型的近百年开采的高倾斜煤层深部开采区。为预测3839工作面涌水量,首先分析了其上部9-13水平近30年的开采面积、降水量、奥灰水位、开采深度等因素与矿井涌水量的相关性;其次,筛选出了老空积水量、降水量、奥灰水位变幅和开采深度等影响因素;最后,通过建立多元线性回归分析预测模型(方程),并利用2012年涌水量数据对预测模型进行验证,发现该预测模型与2012年实测数据相关性很高。进而对2013年的3839工作面涌水量进行了预测,得到的结果与已有的比拟法、解析法预测结果均较接近。说明该模型涌水量预测可行,但未证明该模型具有普遍适用性。