黃山銅鎳礦30#礦體開采過程中地壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建立與應(yīng)用

黃發(fā)凱，蔡永順，張 洋，宮元章，王 平

(1.新疆亞克斯資源開發(fā)股份有限公司，新疆 哈密 839000； 2.北京礦冶科技集團(tuán)有限公司，北京 100160； 3.金屬礦山智能開采技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102628)

黃山銅鎳礦30#礦體主要采用無底柱分段崩落法開采，通過對(duì)黃山銅鎳礦30#礦體的賦存及開采情況的分析，存在以下安全隱患：1)上覆空區(qū)頂板大規(guī)模冒通地表；2)上覆30#、32#礦體開采形成的采空區(qū)貫通，造成巖體失穩(wěn)；3)井下巷道的應(yīng)力集中導(dǎo)致局部構(gòu)造失穩(wěn)。因此，需要建立一套高精度、安全、有效的地壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來盡可能防止上述安全隱患發(fā)生。

1 監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)與優(yōu)化

目前常用的采空區(qū)崩落頂板和底部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)技術(shù)主要有空孔[1-4]、TDR[5-8]、應(yīng)力位移[9-10]、聲發(fā)射[11-13]、微震[13-17]等，通過對(duì)上述監(jiān)測(cè)技術(shù)的綜合對(duì)比分析可知，空孔、TDR、應(yīng)力位移屬于單點(diǎn)監(jiān)測(cè)，安裝維護(hù)比較簡單，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)直觀。但是該技術(shù)只能反映局部點(diǎn)的變化情況，無法反映整體狀態(tài)。聲發(fā)射與微震監(jiān)測(cè)技術(shù)原理相同，只是監(jiān)測(cè)的頻率不同。微震監(jiān)測(cè)的范圍要比聲發(fā)射大，可實(shí)現(xiàn)非接觸、大尺度監(jiān)測(cè)，可微觀揭示采空區(qū)頂板巖體節(jié)理裂隙發(fā)育規(guī)律，系統(tǒng)擴(kuò)展和移動(dòng)方便靈活，綜合性價(jià)比較高。綜上所述，本方案擬采用微震監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)黃山銅鎳礦30#礦體開采過程中地壓活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

通過在地表、530 m中段、450 m中段分別布設(shè)多個(gè)微震傳感器，將監(jiān)測(cè)區(qū)域包絡(luò)在臺(tái)網(wǎng)內(nèi)，并通過多次臺(tái)網(wǎng)分析獲得最優(yōu)的監(jiān)測(cè)方案，具體布點(diǎn)如圖1所示。

圖1 微……