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基于微震监测的工作面过背斜段底板破坏特征研究

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煤矿安全 2025年第2期56卷 137-145页

作者：李小二杨波张亮亮海笑云卢钢苗葳周金艳韩磊河南能源焦煤公司赵固一矿河北煤炭科学研究院有限公司矿井水害探测与防控国家矿山安全监察局重点实验室河北省矿井微震重点实验室中国矿业大学(北京)能源与矿业学院

为探究回采工作面过背斜段的底板破坏特征，以赵固一矿16091工作面为例，依据工作面实际地质条件和现场微震监测数据划分了过背斜段与正常开采段，对比分析了工作面过背斜段与正常开采段底板微震事件分布特征，揭示了微震角度下工作面... 详细信息

为探究回采工作面过背斜段的底板破坏特征，以赵固一矿16091工作面为例，依据工作面实际地质条件和现场微震监测数据划分了过背斜段与正常开采段，对比分析了工作面过背斜段与正常开采段底板微震事件分布特征，揭示了微震角度下工作面过背斜段底板破坏特征；通过相似模拟试验揭示了工作面在背斜构造下采煤底板破坏规律。研究表明：在工作面过背斜段回采时，B1背斜轴部为高能量核密度区；工作面过背斜前期段、后期段的底板破坏深度分别为正常开采段的1.12、1.08倍，底板破坏边界均触及L8灰岩内部；在深部承压水体上采煤过程中，过背斜段构造应力对底板失稳破坏具有显著影响作用。

关键词：背斜构造微震监测底板破坏承压水矿井水害突水

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微震监测传感器布设方案评价模型及应用

东北大学学报(自然科学版) 2016年第4期37卷 594-598+608页

作者：张楚旋李夕兵董陇军姚金蕊中南大学资源与安全工程学院贵州开磷集团

为了弥补微震监测传感器布设方案仅依靠经验进行比选的不足,基于逼近理想解的排序法(TOPSIS)的基本思想建立了传感器布设方案评价模型.首先,从技术条件、经济条件、工程条件三方面选取对传感器布设方案影响最大的指标构建评价指标体系.... 详细信息

为了弥补微震监测传感器布设方案仅依靠经验进行比选的不足,基于逼近理想解的排序法(TOPSIS)的基本思想建立了传感器布设方案评价模型.首先,从技术条件、经济条件、工程条件三方面选取对传感器布设方案影响最大的指标构建评价指标体系.其次,考虑指标处于边缘状态时对权重的影响采用变权计算得到各方案的指标权重.最后,利用逼近理想解的排序法计算各方案综合优劣度.用该评价方法评估用沙坝矿微震监测传感器布设方案,得出各方案优劣程度,为微震监测传感器布设多方案比选提供了一个较好的途径.

关键词：微震监测传感器布设方案评价逼近理想解的排序法变权重理论

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微震监测技术在深井矿山中的应用

岩石力学与工程学报 2008年第5期27卷 1066-1073页

作者：杨志国于润沧郭然杨承祥汪令辉北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 中国有色工程设计研究总院北京100038 中国有色矿业集团有限公司北京100055 铜陵有色金属集团股份有限公司冬瓜山铜矿安徽铜陵244031

冬瓜山铜矿是目前国内地下开采最深的金属矿山之一,岩石具有典型的岩爆倾向性。为了掌握岩爆发生规律,评估其危险性,保证生产安全,2005年8月矿山安装了南非ISS公司的微震监测系统。通过对现场定点爆破的测试,校验了系统的定位参数,实现... 详细信息

冬瓜山铜矿是目前国内地下开采最深的金属矿山之一,岩石具有典型的岩爆倾向性。为了掌握岩爆发生规律,评估其危险性,保证生产安全,2005年8月矿山安装了南非ISS公司的微震监测系统。通过对现场定点爆破的测试,校验了系统的定位参数,实现了对采矿活动过程中围岩应力状态的实时监测。简单介绍了冬瓜山微震监测系统的组成及网络布置,基于对2 a多微震事件数据的处理,研究了波形的分析方法,对比了手动处理与系统自动处理的定位精度;依据波形与生产活动的对应关系,对检测到事件的波形进行了分类研究,确保了事件的及时识别和分类保存。基于量化的地震参数,特别是利用等值线、回归曲线和时间变化曲线与采矿活动的对应关系,重点分析研究了2006年8～10月3个月内发生在54#勘探线隔离矿柱的微震事件参数,对隔离矿柱内出矿巷道破坏机制进行了研究。研究结果表明,发生破坏前岩体刚度先逐步增大然后又下降,应力水平先下降后又转而增大,微震事件活动率增加,累积视在体积急剧增大等,这为井下矿山巷道和矿柱破坏机制以及破坏的预报预测研究提供了一种新方法。

关键词：采矿工程微震监测深井开采岩爆波形分析盘区隔离矿柱视在体积

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微震监测揭示的C型采场空间结构及应力场

岩石力学与工程学报 2007年第1期26卷 102-107页

作者：成云海姜福兴张兴民毛仲玉冀贞文华北科技学院资源与环境工程系北京101601 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建教育部重点实验室山东青岛266510 新汶矿业集团公司山东新泰271200

为研究开采强烈冲击倾向煤层解放层的卸压效果,采用微地震定位监测技术,对三面采空长壁工作面(解放层)的开采进行覆岩空间运动结构及应力场分布的监测。根据岩体在三维空间的破裂成像,揭示采场覆岩空间破裂与采动应力场的关系,得出以下... 详细信息

为研究开采强烈冲击倾向煤层解放层的卸压效果,采用微地震定位监测技术,对三面采空长壁工作面(解放层)的开采进行覆岩空间运动结构及应力场分布的监测。根据岩体在三维空间的破裂成像,揭示采场覆岩空间破裂与采动应力场的关系,得出以下结论:(1)工作面三侧采空区老顶上方的岩层形成C型空间结构,微震事件分布在C型结构的外侧,构成岩体破裂区,在C型结构的内侧为高应力区,并对高应力区域的转移及不同区域的应力状况进行了描述;(2)C型结构的最凹部在煤柱上方,煤柱最小时的支承压力分布为:在靠近上顺槽的区域,老顶以上的厚硬岩层已经发生断裂,形成卸压带;靠近下顺槽的区域,老顶以上的厚硬岩层未断裂,形成应力集中区。因此,通过监测确定被解放层的解放范围,对圈定的冲击危险区域预先采取防治措施,可实现安全开采。

关键词：采矿工程微震监测三面采空孤岛 C型空间结构采动应力场

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微震监测技术在矿井岩层破裂监测中的应用

岩土工程学报 2002年第2期24卷 147-149页

作者：姜福兴 XUN Luo 山东科技大学资源与环境工程学院山东泰安271019 澳大利亚联邦科学工业研究院勘探采矿局

介绍了澳大利亚联邦科学工业研究院勘探采矿局 (CSIRO)开发的用于岩层破裂监测的微震监测系统 ,为能将之应用于中国深井灾害的监测 ,提出了对软硬件改造和开发井下智能化、自动化和可视化微震监测系统的初步方案。

关键词：煤矿微地震岩层破裂微震监测矿井

下组煤底板多断层构造条件下水害风险微震监测研究

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煤炭与化工 2025年第1期48卷 14-19页

作者：聂明勋河北煤炭科学研究院有限公司河北邢台054000 矿井水害探测与防控国家矿山安全监察局重点实验室河北邢台054000 河北省矿井微震重点实验室河北邢台054000

针对东庞矿北井9207工作面多断层地质构造和复杂水文地质条件,采用微震监测技术实时进行水害监测。通过对9207工作面整个监测周期的研究,确定未发现隐伏导含水构造水文地质异常,工作面范围内未发现底板垂向导水通道,实现安全回采。

关键词：微震监测多断层地质构造导水通道

微震监测在复合坚硬砂岩体顶板控制策略优化中的应用

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煤田地质与勘探 2024年第12期52卷 179-189页

作者：张寅李家俊赵乾杨晨晨刘家麒周雨辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000 中天合创能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017010

【目的】随着我国煤炭开采深度不断增加,上覆厚层坚硬岩层运动对矿压的影响愈加复杂,而鄂尔多斯矿井多数工作面上覆岩层赋存复合坚硬砂岩体,该类型关键层特点是厚、硬、近,这导致工作面矿震与动力显现风险并存。【方法】以鄂尔多斯地区... 详细信息

【目的】随着我国煤炭开采深度不断增加,上覆厚层坚硬岩层运动对矿压的影响愈加复杂,而鄂尔多斯矿井多数工作面上覆岩层赋存复合坚硬砂岩体,该类型关键层特点是厚、硬、近,这导致工作面矿震与动力显现风险并存。【方法】以鄂尔多斯地区某矿11-3106工作面为工程背景,基于微震聚集演化特征,采用理论分析和数值模拟的方法,对复合坚硬砂岩体顶板破断裂隙发育进行了研究,探讨了复合坚硬砂岩体顶板控制措施。【结果和结论】研究结果表明:(1)随着工作面的推采,上覆复合坚硬砂岩体在微震显著聚集区域发生破断,并可基于微震聚集特征演化规律来判识复合坚硬砂岩体的断裂位置,该工作面微震聚集高密度区呈现“高频率-高能量”的特征,并出现区域峰值大能量事件;(2) 11-3106工作面在推采至一次见方和二次见方附近,复合坚硬砂岩体呈现2~3个小周期和1个大周期的破断特征,微震聚集在工作面走向方向动态变化;(3)基于微震聚集演化特征,优化了深孔预裂爆破的破断步距,回风巷微震聚集程度显著减少,采动影响范围缩小,效果显著。根据工作面微震聚集特征演化的复合坚硬砂岩体动态迁移现象,对复合坚硬砂岩体顶板控制措施进行优化,对鄂尔多斯矿区相似覆岩结构的工作面的顶板防治具有参考意义。

关键词：微震监测复合坚硬砂岩体破断规律采动应力运动来压

基于微震监测的定向钻孔水力裂缝三维扩展规律分析

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煤炭技术 2025年第2期44卷 57-61页

作者：李明轩李庆锋戴超刘永强中煤科工开采研究院有限公司北京100013 中煤科工开采工程技术有限公司西安710000 天地科技股份有限公司北京100013 陕西未来能源化工有限公司陕西榆林719000

为探明坚硬顶板内定向水平长钻孔水力裂缝扩展规律,建立了三维裂缝扩展模型,分析了裂缝扩展半径,并通过在水平定向孔周围安装微震监测探头,收集压裂期间有效微震事件发生时间,确定微震震源三维坐标,以分析水力裂缝在坚硬砂岩顶板内的扩... 详细信息

为探明坚硬顶板内定向水平长钻孔水力裂缝扩展规律,建立了三维裂缝扩展模型,分析了裂缝扩展半径,并通过在水平定向孔周围安装微震监测探头,收集压裂期间有效微震事件发生时间,确定微震震源三维坐标,以分析水力裂缝在坚硬砂岩顶板内的扩展范围、形态及扩展速度。根据某矿6207工作面坚硬顶板1#、2#定向水平长钻孔压裂期间微震监测分析可知,水力裂缝在空间呈发散状扩展延伸,裂缝在垂直方向上的扩展范围大于水平方向,裂缝扩展速度随压裂时长减小。研究结论可为煤矿坚硬顶板区域压裂施工提供参考。

关键词：定向钻孔水力压裂水力裂缝微震监测

锦屏一级水电站左岸边坡微震监测系统及其工程应用

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岩石力学与工程学报 2010年第5期29卷 915-925页

作者：徐奴文唐春安沙椿梁正召杨菊英邹延延大连理工大学岩石破裂与失稳研究中心辽宁大连116024 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 中国水电顾问集团成都勘测设计研究院四川成都610072 大连力软科技有限公司辽宁大连116600

锦屏一级水电站坝区山高坡陡,两岸山体地应力高,左岸存在深部裂缝、低波速松弛岩体、煌斑岩脉(X)及f2,f5断层等复杂地质条件。为对左岸边坡深部岩体微震活动性进行实时监测和分析,2009年6月该边坡安装加拿大ESG公司生产的微震监测系统... 详细信息

锦屏一级水电站坝区山高坡陡,两岸山体地应力高,左岸存在深部裂缝、低波速松弛岩体、煌斑岩脉(X)及f2,f5断层等复杂地质条件。为对左岸边坡深部岩体微震活动性进行实时监测和分析,2009年6月该边坡安装加拿大ESG公司生产的微震监测系统。通过构建左岸边坡三维地质模型和优化传感器布设方案,采用人工定点爆破试验对监测系统定位性能进行测试,结果显示在传感器阵列范围内的震源定位误差小于12m,证明系统具有较高的定位精度。对拾取的事件波形进行分析和聚类研究,给出系统运行以来微震事件的时空分布规律,初步圈定左岸边坡微震活动引起的深部岩体变形区域,并结合RFPA有限元软件对比研究边坡应力场和潜在滑裂面。研究结果表明,该边坡微震监测系统的设计和实施满足深部岩体变形的全局监测,能够识别左岸边坡可能存在的潜在岩体破坏区域和滑移面,为边坡后期生产性灌浆以及加固处理提供一些参考,也为高岩质边坡稳定性分析提供一个新的研究思路。

关键词：边坡工程锦屏一级水电站微震监测岩质边坡定位误差预测