【摘 要】
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济南钢城矿业有限公司张马屯铁矿床位于燕山期闪长岩与中奥陶纪结晶灰岩、大理岩接触带上,水文地质条件极其复杂,涌水量特别大,是国内有名的大水矿山之一,经过帷幕注浆堵水后
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济南钢城矿业有限公司张马屯铁矿床位于燕山期闪长岩与中奥陶纪结晶灰岩、大理岩接触带上,水文地质条件极其复杂,涌水量特别大,是国内有名的大水矿山之一,经过帷幕注浆堵水后得以安全开采。帷幕形成后,不仅在帷幕区域内外产生较大的水力梯度,而且在帷幕区域内部一直进行采矿活动。随着开采深度的增加,矿床越来越靠近大帷幕,高水压及开采活动势必对大帷幕区域的稳定性造成危害。本文突破以水等表象信息监测为依据进行矿山突水灾害预报的传统思路,从开采应力扰动诱发微破裂导致矿山突水灾害发生的本质出发,以微震监测为手段,以微破裂演化规律理论分析为基础,以探索突水灾害孕育的内在动因和前兆规律为核心,以微震实时监测、矿山突水灾害实时预报为目标。为此,建立了数字化多通道微震监测系统,实施帷幕稳定性的连续监测,对大帷幕区域微震活动进行分析、预报,对潜在突水可能性区域实施预警。通过对算法的讨论、误差影响因素的分析,以及对不同信号特征和地震事件发展规律的研究,得出以下结论：(1)微震传感器的布置应与算法相结合。对应于不同的算法,传感器的布置也有所不同。布置传感器时,还应考虑矿山地质、矿床赋存条件,对传感器布置方案进行优化,这关系到整个监测的最终效果。(2)岩体中存在潜在断层、含水层、充填体、采空区等,且岩石性质各不相同,弹性波在传播过程中,会发生波的散射、折射,能量衰减,加上定位算法的局限性等因素的影响,从而引起了事件的不准确定位。(3)通过对事件波形的分析,我们得出事件波形与现场各种干扰波形有明显区别,这样有助于人工识别有效信号,并滤除噪声信号。(4)通过对监测到的数据发展过程及分布规律的探讨,根据矿山开采活动及大帷幕水文地质条件,提出了大帷幕发生突水的预警机制。同时,微震监测系统仍保持实时运行状态,为矿山安全生产提供了指导。
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