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北京市西山采空区特征及监测方法探讨: huangly 2015-5-21 11:26; 摘要: 北京地区采空塌陷灾害主要分布于北京西山地区，造成地面的沉降或者陷落，进一步造成地面建筑破坏，公路、铁路、管线等线状工程扭曲损毁，农田、林地损毁，甚至造成人员伤亡。近年来，随着国家和地方政府产业政策的逐步调整，北京市逐步关停了所有小窑及大部分乡镇煤矿，但历史遗留的地下采空仍然威胁着人民群众的生命财产安全，本文介绍了国内外对采空塌陷灾害进行监测的几种技术方法，尝试探讨了适合于北京市西山地区的采空塌陷监测技术方法，为首都的防灾减灾提供参考。关键词: 西山地区、采空塌陷、深孔位移监测、静力水准监测、PS-InSAR。; 2355 次阅读|0 个评论

房山区108国道宝水段地面塌陷成因分析: huangly 2015-5-21 11:23; 摘要：北京西部山区的地面塌陷的形成主要与长期以来的地下采煤密切相关，地下采煤活动形成的地下采空区塌落，导致地面的沉降、陷落，影响地面建筑，公路、铁路、管线、农田、林地等安全，甚至造成人员伤亡。房山区蒲洼乡辖区内 108 国道宝水段曾发生地面塌陷灾害，本文在勘查的基础上论述了 108 国道宝水段地面塌陷灾害的特征，分析了产生塌陷的主要原因。关键字：房山区 108 国道地面塌陷特征成因分析; 1972 次阅读|0 个评论

[转载]（转载）数字地压微震监测技术的应用: edward3 2011-1-21 18:00; 袁节平湖南柿竹园有色金属有限责任公司我国数字微震监测技术研究，始于 20 世纪 80 年代的煤矿冲击地压监测，后因种种原因没有得到很好的延续。自 2004 年 3 月长沙矿山研究院在凡口铅锌矿建立我国第一套地下矿山多通道全数字型微震监测系统以来，迄今为止国内矿山已有十多套多通道微震监测系统投入使用，这大大促进了我国地下矿山地压监测安全技术的发展。数字地压微震监测技术作为一种先进的实时监测技术，在地下工程安全监测和防灾减灾监测方面越来越受到学术界的关注，展现出良好的工程应用价值和前景。数字微震地压监测系统建立系统建立背景柿竹园钨多金属矿床的矿体集中厚大，有用矿物的种类繁多，是国家重要的矿产资源基地。矿床自 1987 年采用分段凿岩阶段矿房法开采以来，因种种原因井下的采空区（矿房）未能进行处理，截止 2002 年，井下留下了占矿段约 60 ％的矿柱矿量和近 300 万 m3 的巨大采空区群，累计顶板暴露面积达 3 万 m2 ，连续顶板暴露面积近 1 万 m2 ， 15m 厚的连续条带矿柱多处垮塌。由于采空区量大集中、暴露时间长、大爆破振动影响频繁和受破碎带与岩体结构面的影响等，应力集中和采矿地压活动明显。为了实现矿山的持续采矿生产，有效处理采空区和回采矿段矿柱，矿山自 2002 年起与长沙矿山研究院协作研究，最终确定采用“崩落法”方式回采矿柱和顶板富矿，并处理采空区。针对井下大量采空区条件下的矿柱回采和空区处理难题，通过采矿整体方案布局调整和工艺优化，先后组织实施了 4 次大规模地下中深孔爆破，形成了卸压天窗、及时处理了天窗周边的安全隐患，为柿竹园采矿生产的可持续发展迈出了关键的一步。但同时由于采矿地压向天窗周边矿柱转移、集中，地压活动更为活跃，即使在松散矿碴临时充填空区的情况下，矿柱的开裂、下沉、错位及垮塌等地压现象多处显现，采准井巷被堵、已施工炮孔错位等。对矿柱及其空区顶板地压进行有效的监测预报，越来越紧迫。针对“崩落法”方式回采矿柱和顶板富矿、并处理采空区的工艺需要，为了促进大空区条件下的安全开采，经与长沙矿山研究院合作进行地压控制技术研究，并借鉴兄弟矿山在地压监测方面的成功经验，矿山于 2004 年 9 月首次在井下建立了单通道声发射监测、矿柱压力监测、巷道收敛计变形观测等常规地压监测系统，同时开展了地表及井下岩石移动观测。柿竹园井下采矿地压防治工作正式列入了矿山安全管理的重点。通过这些常规手段的运用和基础地压监测资料和数据的收集，较好地预测了空区周边围岩和矿柱的地压活动，为矿山的安全生产提供了较好的技术支持。但常规地压监测手段存在以下不足：一是只能反映某一监测点接收的岩体声发射信号，不能反映地压活动的具体位置；二是人工操作，只能反映监测某一时段所接收到的岩体声发射，不能实时连续地反映；三是人工操作效率低、劳动强度大；四是各个监测点所接收的资料是相互孤立的，技术上无法将相关地压现象联系起来分析；五是技术人员直接到空区周边监测，人员作业安全没有保障。同时，柿竹园的采矿地压状况存在其特有的难度：一是采空区量大集中，大量房间矿柱和盘区矿柱都长时间处于多面临空状态，矿柱的整体性受到了一定程度的破坏，矿柱回采的安全威胁大；二是矿柱回采后将在空区上部留存一个范围更大的顶板，如果整体顶板失稳，极易引发较大规模的冲击地压。矿柱回采安全和整体顶板稳定的双重需求，要求矿山必须引入更先进的地压监测装备，以满足井下安全生产的需要。多通道全数字型微震监测系统采用多台分布式组合监测系统，即系统由 5 台 Paladin 系统组合组成，每台 Paladin 系统配置 6 个通道，共形成 30 个通道的微震监测系统，携带 30 个单轴传感器。根据开采的动态特点，可以方便地实现对系统监测范围的调整。 Paladin 系统安设在井下，监控计算机建在地表采矿车间办公楼内。（ 1 ）传感器布置与优化。 30 个传感器分别布设在 514m 、 558m 和 630m 三个中段内，其中 514m 中段和 558m 中段分别布置 12 个、 630m 布置 6 个传感器，整个系统在空间上形成一个大范围的立体监测区域。 514 和 558 平面共布置了 24 个传感器，重点监测矿柱回采过程的地压变化情况； 558 和 630 平面共 18 个传感器，同时兼顾空区上部大顶板的稳定性及地压变化情况。（ 2 ）定位误差。为了解系统对微震事件的空间定位精度，在系统安装调试完成之后，对系统进行了实际的震源定位误差测试。测试方法是采用人工放炮震源，测量人员实地测出震中的空间位置坐标，系统监测人员在不知实测震中位置坐标的情况下，根据系统的微震监测结果分析计算得出系统的定位坐标，再根据实测坐标和监测分析坐标对比，即可得出本监测系统对震源的定位精度。根据监测精度需要，下部矿柱和上部顶板的定位误差要求分别小于 10m 和 20m ，实际定位误差分别为 4.16m 和 16.3m 。微震信号的辨识微震监测系统建立后，系统设施本身所能实现的效果，是获取大量的震动监测数据和信号。要从中筛选出我们所需的地压活动微震信号，为采矿地压防治服务，首先最为关键的一项基础工作是对微震事件信号进行有效的辨识和处理，然后再与现场实际的地压现象相结合，找出地压活动的规律，并从技术上采取有效手段进行防治。对此，技术人员通过大量的基础测试研究，对井下各种作业可能产生的震动信号进行了波形、频率和能量等方面的对比分析，并归纳出其各自的特征，为微震信号的准确辨识提供了依据。数字地压微震监测技术特点及作用数字地压微震监测系统在矿山实地使用一定时间后，运行效果良好，井下施工人员发现该系统可连续、实时、全天候连续监测以及多通道大范围监测；可与 CAD 等通用技术软件兼容，实现三维空间建模，对微震事件实现高精度空间定位；三维可视化显示实时监测震源定位、波形结果，全数字化信号处理、分析（波、谱分析）；大存储量，便于数据的存储；各种数据分析报表，再现监测历史数据，便于分析；实现数据的远传输送，便于专家远距离诊断；与应用软件配合使用，实现对灾害事件的实时监测和预警。微震监测技术在矿山地压监测中可监测应力重分布和应力集中、岩爆和矿震、采场大冒落、边坡破坏、以及采场上覆岩层移动；监测地表塌陷和环境影响（爆破震动），为地下结构设计提供参数，优化地下工程设计与施工；还可实现灾害定位监测和预警，确保地下安全救助。数字微震监测系统使用效果柿竹园数字微震监测系统于 2008 年 11 月安装调试成功后正式投入了采矿地压的监测应用。公司配备了专职工作人员，系统投入运行以来取得了良好的应用效果，系统实现了对微震（微破裂）事件的全天候实时监测；突破了传统监测方法力（应力）、位移（应变）中的“点”或“线”意义上的监测模式，实现对开挖影响范围内的岩体破坏（裂）过程在空间概念上的时间过程监测，并实现常规方法不能实现的人不可达到地点的监测；通过多传感器在不同位置对同一微震（微破裂）信息的有效采集和处理，实现对微震事件的高精度空间定位；微震监测采用全数字化技术，克服了模拟信号系统的缺点，使得计算机监控成为可能，对数据的采集、存储和处理更加方便；系统的高速采样以及 P 波和 S 波的全波形显示，使得对微震信号的频谱分析和事件的判别直观方便；微震监测技术可以避免监测人员直接进入危险监测区域，改善了监测人员的监测环境，大大提高了监测过程的安全性；同时基于数字技术和光纤通讯技术的远程监测和信息远传输送，使得监测的劳动强度大大降低。柿竹园微震监测系统建立后，在分析监测数据的基础上，通过对照现场地压现场，摸索出来柿竹园的地压活动规律，最终建立地压灾害预警机制，为采矿生产布局和安全管理提供有力的支持。该系统先后预测了多起较大规模的矿柱塌落事件，使得柿竹园的采矿地压监测技术装备步入了世界先进行列。; 个人分类: 微震|2433 次阅读|0 个评论

[转载]武隆县羊角镇羊角危岩微震监测简介: edward3 2010-12-23 15:38; 武隆县羊角危岩位于武隆县羊角镇北侧，50m，坡脚高程580m，坡顶高程740m，相对高差160m，坡度40°～85°，规模约10万m3。危岩体地处乌江“V”形峡谷的南侧，地形坡度陡峻，属深切割中高山侵蚀构造地貌。危岩体主要由二叠系上统吴家坪组（P3w）灰岩和泥灰岩组成，岩层产状：倾向232°～285°，倾角14°～24°。根据现场调查，边坡岩体较破碎，裂隙发育，常有小规模的崩塌现象发生（2010年10月25日，危岩体上部发生小规模崩塌现象，规模约20m3，造成编号为ISS_1D_3拾震器线缆损坏），处于不稳定状态。 ISS微震监测技术的主要原理为通过监测岩体在变形和断裂破坏过程中以微弱地震（里氏三级以下）波的形式发生的微震事件，在三维空间中实时地确定岩体中微震事件发生的位置和量级，从而对岩体的变形活动范围及其稳定性做出安全评价。 2010年项目在武隆县羊角镇长欣水泥公司矿区危岩建立了ISS微震监测系统试验研究区，安装了由4支拾震器（一支三向，三支单向）组成的监测系统开展试验应用， ISS拾震器探头呈锥形布置于于危岩体外围，一支位于危岩体顶部钻孔底部、三只位于危岩体坡脚，构成了四面锥体。 ISS微震监测系统采用自动监测、人工定期维护和导出数据的方式运行。取得数据后及时用ISS微震监测系统数据后处理分析软件进行数据处理，同时结合地表宏观监测及其它监测数据评价ISS的应用效果。 http://www.wss.org.cn/ImageYJ.aspx; 个人分类: 生活点滴|2873 次阅读|0 个评论

地下空间和采空区管理的几个新技术: edward3 2009-7-20 12:17; 学习澳大利亚岩土工程中心（ACG,Australian Centre for Geomechanics）的采空区管理技术过程中，体会到地下空间和采空区管理需要一个多方位的解决方案。可行的具体技术如下： 1.深孔多点位移计； 2.深孔三轴钻孔应力计； 3.高精度微震监测； 4.地下采空区激光测绘三维可视化技术； 5.近景摄影测量采空区地面三维可视化技术； 6.采空区的地面雷达与卫星雷达遥感测量技术； 7.采空区膏体回填成套技术等。 8.多功能电法、地震勘探等地球物理方法在采空区的应用。; 个人分类: 生活点滴|2971 次阅读|0 个评论

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