红透山铜矿地压监测系统建立与应用.pdf

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1、第29卷第1期有色矿冶Vo1．29．№12013年2月N0N—FERR0USMININGANDMETALLURGYFebruary2013文章编号：1007—967X(2o13)O1—0011—03红透山铜矿地压监测系统建立与应用张平(中国有色集团抚顺红透山矿业有限公司，辽宁抚顺113321)摘要：红透山铜矿是我国目前开采深度最大的有色金属矿山之一，地压灾害显现严重。从2O世纪90年代的简单监测到现在的微震监测，红透山铜矿一直不懈努力地研究地压显现规律。本文针对红透山铜矿岩爆等地压灾害频发现状，建立红透山深部地压微震监测系统，对深部地

2、压活动规律进行连续实时监测，并结合监测数据实际分析深井硬岩矿山岩爆发生规律。关键词：ISS微震系统；硬岩矿山；岩爆；控制点中图分类号：TN85文献标识码：B采规模的扩大，其岩爆强度和频率也会增大。经现1概况场实测结果表明：(1)矿区垂直应力随深度的增加红透山铜矿井下随着开采深度的增大，原岩应按线形关系增大，其速率与复合层厚度大致相当，即力随之增大。受深部矿区构造应力场的影响部，水o。一7h(式中丫一一岩体体重；h——岩层厚度；平应力也趋于增大。地压显现形式以剥皮、脱层、矿∞——应力垂直分量)。(2)到一347m水平开始最柱爆裂等冲击地

3、压形式突现。矿山对地压监测方面大主应力为水平状态，并深度越大值越大，至一707付出巨大努力，曾先后采用了玻璃管、木滑尺、水准m水平巷道帮壁出现拉应力，说明深部原岩应力开仪、光弹应力计、电阻位移计、钻孔式多点位移计、地始以构造应力为主。(3)矿区主应力方向为北北音仪、收敛计等多种的监测手段来预测地压活动。西，与矿区控制性的构造变形场一致，与区域主应力但是由于采用的观测设备和观测形式、观测位置、观方向基本相符。测定的应力为压应力，一般出现在测断面等多方面因素的影响，难以获取地压活动范主要构造的交叉处。同时地压显现频率随年下降深围的准确空间

4、位置、影响范围和应力、应变变化和位度的增加而增加。从历年的地压资料记录统计可知移发展的机理。致使监测效果不佳，不能及时出变(见图1)，也是符合这个规律。在地压显现形式上，形较大的岩体情况，危及工程安全。也随深度的增加而悄然发生了变化，由一527m中根据目前国际上业已取得的成果，微震监测技段以上各中段松脱地压转变为一647m以下各中段术已经充分发挥出其全方位监测岩体对开挖工程的岩爆地压。即地压显现类型由浅部地质构造控制的响应，在短期岩体开挖安全预警预报和中、长期灾害静态型地压，逐步发展为伴有块弹射、爆裂甚至大量分级和稳定性评估方面有着独

5、特的优势。南非ISS岩体瞬间崩落等现象为主的动态型地压(见图2)。微震监测系统具有GPS授时准确定位，全波形、全数字、高速信号采集，高分辨率、多通道、宽频率、灵活的有线、无线通讯等特点。被南非、加拿大、智利等国家深井广泛应用，并取得了较好的成果。以成为地压监测及矿山安全管理的重要手段。2红透山地压概述红透山铜矿是我国目前开采深度最大的硬岩金属矿山。研究发现其矿岩具有岩爆倾向性，随着开图1红透山铜矿1995—2009年度岩爆发生频次图*收稿日期：2012—03—17作者简介：张平(1965)，男，专科，采矿助理工程师，从事采矿管理工作。

6、第1期张平：红透山铜矿地压监测系统建立与应用13F8构造应力场会从新分布，而F8上盘在827m中(Gs)、通讯单元、数据控制中心、服务器等硬件和监段以上又没有被采动，所以构造应力会大于水平应测运行控制系统软件(RTs)、数据处理软件力。故此，此地段是构造应力多发地段，布置点如图(JMTS)、数据可视化软件(JDi)、数据实时显示软件4。(Ticker)等软件组成。同时为了保证及时的进行数据分析处理，建立井下数据分析中心、井上数据分析中心和远程微震监测中心(东北大学)。监测系统组成和结构见图6。图4ISS微震系统传感器布置点③4．2IS

7、S微震系统传感器安装ISS微震系统主体于2010年6月份在红坑口井下安装。在微震软件安装期间得到ISSI公司、北京优赛公司和东北大学的帮助，软件部分顺利安装、调试并运行正常。传感器的安装则是采用埋人式的安装方式，即将传感器以注浆的形式与岩体严密接触，这种安装形式有力于微震信号的接收和传递。图6红透山微震监测系统示意图安装方式参见图5。6结语本塞电缆线排气管通过建立ISS微震监测系统对井下作业地点的长期观测总结，得出深井硬岩矿山岩爆发生规律。注浆管孔壁传感器微震监测也为矿山企业管理层对危险源的分析、辨图5传感器安装示意图识提供了可靠的数

8、据，同时对矿山的采掘顺序和支护方式等日常工作优化上提供理论上的依据。随着5ISS微震监测系统的建立矿井深度的增加，开采难度越来越大，微震监测技术红透山微震监测系统由检波器、数据采集器将越来越明显地体现出其自身的优越性。E