峻德礦SOS--微震監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

摘 要：“SOS”微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能通過(guò)微震監(jiān)測(cè)獲得的震動(dòng)分布位置、強(qiáng)弱和頻率，判斷潛在的礦山動(dòng)力災(zāi)害活動(dòng)規(guī)律，通過(guò)礦山動(dòng)力災(zāi)害活動(dòng)規(guī)律實(shí)現(xiàn)超前預(yù)警。

關(guān)鍵詞：“SOS”微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng);高應(yīng)力聚集區(qū)域; 沖擊礦壓

1.引言

“SOS”是Seismological Observation System的簡(jiǎn)稱(chēng)，該系統(tǒng)是從波蘭引進(jìn)的，微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是在全礦及重點(diǎn)區(qū)域布設(shè)測(cè)波探頭，監(jiān)測(cè)礦山震動(dòng)所發(fā)射出的地震波，以確定發(fā)生地震波的位置，還可以確定震動(dòng)的強(qiáng)弱和頻率，通過(guò)微震監(jiān)測(cè)獲得的震動(dòng)分布位置、強(qiáng)弱和頻率，判斷潛在的礦山動(dòng)力災(zāi)害活動(dòng)規(guī)律，通過(guò)礦山動(dòng)力災(zāi)害活動(dòng)規(guī)律實(shí)現(xiàn)超前預(yù)警。

2.工作面概況

峻德礦自開(kāi)采二水平以來(lái)，隨著開(kāi)采深度的不斷增加，礦山壓力不斷增大，礦壓顯現(xiàn)日趨嚴(yán)重，并于04年9.22沖擊地壓至今，發(fā)生大小沖擊地壓共6次，造成嚴(yán)重的人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。由于峻德礦地質(zhì)條件復(fù)雜，可采煤層中大多具有堅(jiān)硬頂板，沖擊礦壓與地質(zhì)構(gòu)造、煤層的厚度及力學(xué)特性、頂?shù)装鍘r性等密切相關(guān)。雖建立了局部預(yù)測(cè)的電磁幅射法和鉆屑監(jiān)測(cè)法，但隨著峻德礦向深部延伸，沖擊礦壓的威脅依然嚴(yán)重。為此，峻德礦在公司的支持與中國(guó)礦業(yè)大學(xué)的配合下，引進(jìn)了SOS—微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

3.微震監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

SOS—微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自2009年2月26日在峻德礦運(yùn)行以來(lái)，共監(jiān)測(cè)到震源3977個(gè)，并于2009年8月2日在三水平北3層三四區(qū)一段南部回風(fēng)道（360～396m處）發(fā)生沖擊礦壓，現(xiàn)將該工作面沖擊前后的微震監(jiān)測(cè)情況作一分析。

8月2日沖擊礦壓發(fā)生前，該區(qū)域震動(dòng)較少，自7月15日后才開(kāi)始監(jiān)測(cè)到有零星小能量震動(dòng)，震源大多在剛掘進(jìn)的巷道下幫，震源在局部較集中，如下圖

8月2日沖擊礦壓發(fā)生后，隨著巷道的繼續(xù)掘進(jìn)與防沖卸壓工作的開(kāi)展，震源大多向煤體深部轉(zhuǎn)移，并逐漸遠(yuǎn)離采掘線，如下圖

當(dāng)巷道逐漸向上段區(qū)間煤柱靠近時(shí)，上段區(qū)間煤柱附近出現(xiàn)震動(dòng)，當(dāng)8月27日對(duì)上段區(qū)間煤柱實(shí)施卸壓爆破后，震源又回到巷道下幫。

通過(guò)對(duì)8月2日沖擊礦壓前后震源位置的分析、總結(jié)，微震系統(tǒng)能較準(zhǔn)確的定位震動(dòng)位置，通過(guò)對(duì)震動(dòng)位置的分布、震動(dòng)釋放能量、震動(dòng)波類(lèi)型等微震監(jiān)測(cè)信息，能準(zhǔn)確的分析出高應(yīng)力聚集區(qū)域。我礦又將監(jiān)測(cè)到的震源與礦圖、推進(jìn)速度、巷道實(shí)際來(lái)壓情況、電磁輻射法、鉆屑法等有機(jī)結(jié)合起來(lái)，為我礦沖擊礦壓的預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)工作提供了科學(xué)的依據(jù)，為卸壓手段的正確選擇及卸壓時(shí)間的確定起到了決定性的作用。

4.結(jié)語(yǔ)

通過(guò)一年多對(duì)微震系統(tǒng)監(jiān)測(cè)信號(hào)的分析、處理，以及震動(dòng)分布規(guī)律等情況，可以得出以下結(jié)論：峻德礦震動(dòng)次數(shù)較少，發(fā)生大能量震動(dòng)的機(jī)會(huì)較多。震動(dòng)與采動(dòng)時(shí)間、采掘工藝、推進(jìn)速度、地質(zhì)構(gòu)造、頂?shù)装鍘r性有密切關(guān)系。發(fā)生大能量震動(dòng)前震動(dòng)的頻次、總能量會(huì)急劇增加，或出現(xiàn)短時(shí)間的平靜期。

SOS—微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)我礦沖擊礦壓的預(yù)測(cè)與防治，起到了決定性的作用，并可對(duì)礦井內(nèi)動(dòng)力災(zāi)害嚴(yán)重的區(qū)域及采掘工作面，進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)及有效控制，為實(shí)現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)，打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

作者簡(jiǎn)介：

朱建軍 （1978.8） 2007年畢業(yè)于鶴礦職工大學(xué)采礦工程專(zhuān)業(yè)，工程師， 現(xiàn)任黑龍江龍煤鶴崗礦業(yè)有限責(zé)任公司新陸煤礦防沖副總工程師，主要從事沖擊地壓技術(shù)及管理工作。