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微震信号识别、定位及其在矿山安全管理中的应用

安凤平  
【摘要】:微地震是矿山在开采过程而诱发的矿山岩层结构破裂导致突然失稳破坏的一种动力学现象,它是影响矿山安全生产的非常重要的自然灾害之一。如果微地震一旦发生,就很有可能影响正常生产,并造成一定的人员和财产损失。通过矿山开采经验,可以知道,随着矿山开采时间的推移,大部分矿山进入深部开采状态,这样微地震发生的概率和严重程度将大大增加,其导致的人员伤亡和财产损失将会进一步加大。本文通过分析微地震的自身特点、发生的条件以及导致其发生的相关影响因素进行机理性分析,对可能产生的微地震事件的地点和时间进行经验性探讨和分析,对于微震源的定位精度进行优化和探讨,总结出适合锡铁山铅锌矿的微地震监测和分析系统,这为以后建立智能化、自动化和网络化的微地震监测分析系统做充足的理论和实践的准备。 结合具有自主知识产权的锡铁山铅锌矿微地震监测分析系统,研究其传感器布置规律,采集卡的选取、采集频率的设置范围和相关参数的优化和选取。对于干扰系统运行的电力、人为何自然因素的影响,采取了由内到外的综合措施解决这些问题,实际运行表明,在这些防护措施的保护下,此系统能够正常良好的运行,取得了预测的良好效果。 本文主要介绍了锡铁山铅锌矿微地震监测分析系统的构建、实施以及现场监测的效果,并且给出了相关功能和界面的介绍。给出了监测到微地震信号及干扰信号,通过HHT理论对其收集的微地震信号进行去噪,通过自动拾取P波的到时,从而为震源定位做出准备。 本文研究了适用于锡铁山铅锌矿特点的微地震震源定位算法,首先通过已经自动拾取的P波到时,而后利用震源扫描算法对其进行定位,然后与实际监测的微地震位置进行对比,其绝对误差不超过8.1m,完全能够满足正常生产的技术需要。 最后,根据锡铁山铅锌矿微地震监测分析系统的长期监测得到的数据进行分析总结,提出了一种适合锡铁山铅锌矿的基于动态监测的岩层稳定性超前预报方法,通过此方法对于后两个月可能发生的微地震地点和时间进行超前预报,所得预报结果与实际相比,误差很小,在可接受的范围之内。这也为以后矿山微地震监测和分析提供了一个非常值得借鉴的思路和依据。


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