基于微震監(jiān)測技術(shù)的深井開采地壓活動規(guī)律研究_楊承祥

1、第 26卷 第 4期 巖石力學(xué)與工程學(xué)報 V ol.26 No.4 2007年 4月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering April , 2007基于微震監(jiān)測技術(shù)的深井開采地壓活動規(guī)律研究楊承祥 1, 2, 羅周全 1, 唐禮忠 1(1. 中南大學(xué) 資源與安全工程學(xué)院,湖南 長沙 410083; 2. 安徽銅都銅業(yè)股份有限公司 冬瓜山銅礦,安徽 銅陵 244000摘要:簡要介紹微震監(jiān)測技術(shù)基本原理及冬瓜山微震監(jiān)測系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu),運用微震監(jiān)測系統(tǒng)對冬瓜山礦床首 采區(qū)段不同時段的地壓活動集中區(qū)進(jìn)行圈定,采用量化地震學(xué)原理開展巖層應(yīng)力

2、變形強(qiáng)度分布研究,揭示開采誘 發(fā)地壓活動的時空變化規(guī)律,初步評價盤區(qū)隔離礦柱和回采采場的地壓活動狀況及穩(wěn)定性。研究表明,地壓活動 相對集中區(qū)的變化與井下采掘活動緊密相關(guān),各地壓活動相對集中區(qū)與采掘工程施工位置相對應(yīng),在時空上隨采 掘活動的改變而發(fā)生變化。采場回采區(qū)內(nèi)的地壓活動相對較穩(wěn)定,掘進(jìn)活動區(qū)內(nèi)的地壓活動分布較分散且隨采掘 活動的結(jié)束很快減小或消失,目前首采區(qū)段巖層是穩(wěn)定的。實踐證明,微震監(jiān)測技術(shù)為深井礦床開采地壓活動規(guī) 律研究提供一種有效技術(shù)手段,研究成果為指導(dǎo)礦山安全生產(chǎn)奠定重要的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:采礦工程;微震監(jiān)測技術(shù);深井開采;金屬礦山;地壓活動中圖分類號:TD 32 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

3、文章編號:1000 6915(200704 0818 07 STUDY ON RULE OF GEOSTATIC ACTIVITY BASED ON MICROSEISMIC MONITORING TECHNIQUE IN DEEP MININGYANG Chengxiang1, 2, LUO Zhouquan1, TANG Lizhong1(1. School of Resources and Safety Engineering, Central South University, Changsha , Hunan 410083, China ;2. Dongguashan Copper

4、Mine, Anhui Tongdu Copper Co., Ltd. , Tongling , Anhui 244000, China Abstract :By introducing the basic principle of the microseismic monitoring technique and the components and structure of the ISS microseismic monitoring system used in Dongguashan Mine, the relative concentrating area of the geost

5、atic activities is compartmentalized in the first mining area of Dongguashan ore deposit within different periods. The system and the principle of the seismology are adopted to study the intensity distribution of the stress and displacement to discover the temporal and spatial change rules of the ge

6、ostatic activity produced by the mining and to evaluate the geostatic activity situation and the stability of the insulating pillar and main mining area. The study indicates that the change of the concentrating area of geostatic activity is dependent on the underground mining activities. Every conce

7、ntrating area is corresponding to the position of each mining project. The geostatic activity changes in time and space with the change of mining project position accordingly. The geostatic activity within the mining area of stope is relatively stable. The distribution of geostatic activity in excav

8、ating area is separate and reduces quickly or even disappears with the completion of excavation. The rock mass within the first mining area of Dongguashan ore deposit is stable now. The practice proves that the microseismic monitoring technique is an effective method to study the rule of geostatic a

9、ctivity in deep mining. The result settles an important base for Dongguashan Mine to produce safely.Key words:mining engineering; microseismic monitoring technique; deep mining; metal mine; geostatic activity收稿日期:2006 05 19; 修回日期:2006 11 15基金項目:國家“十五”科技攻關(guān)計劃項目 (2004BA615A 04 ;國家自然科學(xué)基金重大項目 (50490274作者

10、簡介:楊承祥 (1965 ,男,博士, 1987年畢業(yè)于中南工業(yè)大學(xué)采礦工程專業(yè),現(xiàn)為高級工程師,主要從事礦床深井開采與災(zāi)害控制方面的研究 工作。 E-mail :tlycq第 26卷 第 4期 楊承祥,等 . 基于微震監(jiān)測技術(shù)的深井開采地壓活動規(guī)律研究 819 1 引 言近十幾年來,隨著數(shù)字技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、地 球物理學(xué)和量化地震學(xué)的快速發(fā)展,微震監(jiān)測技術(shù) 在國外特別是南非、加拿大等國的深井礦山中得到 了廣泛應(yīng)用 1。我國也有少數(shù)礦山開展礦山地壓活 動的微震監(jiān)測,如門頭溝煤礦于 20世紀(jì) 80年代就 采用波蘭 SYLOK 微震監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行地壓活動的監(jiān) 測,興隆莊煤礦于 21世紀(jì)初采用澳大利亞

11、研制的地 震監(jiān)測系統(tǒng)、 凡口鉛鋅礦于 2004年引進(jìn)加拿大 ESG 微震監(jiān)測系統(tǒng) 26進(jìn)行地壓活動的監(jiān)測。當(dāng)前,我 國礦山進(jìn)入深井開采已呈必然趨勢,為實現(xiàn)安全生 產(chǎn),開展基于微震監(jiān)測技術(shù)的深井礦山巖體破壞和 地壓活動規(guī)律研究顯得迫切而重要。冬瓜山礦床賦存于 -690-1 007 m, 主井深度 為 1 120 m(+95-1 025 m,具有原巖應(yīng)力高 (38 MPa 、 巖溫高 (39 、 存在巖爆傾向等復(fù)雜開采技 術(shù)條件,是國內(nèi)目前開采深度達(dá)到 1 000 m的大型 深埋銅礦山之一,屬典型的深井開采礦山 7。為保 證礦山高效安全開采, “十五”期間, “深井巖爆與 地壓監(jiān)測及控制技術(shù)研究”

12、課題組引進(jìn)南非 ISS 微 震監(jiān)測系統(tǒng),建立了以微震監(jiān)測為主的巖爆與地壓 綜合監(jiān)測系統(tǒng),開展對巖體應(yīng)力活動的動態(tài)實時監(jiān) 測,采集巖體活動的振動波形數(shù)據(jù),進(jìn)行地震學(xué)處 理、分析和可視化研究,初步揭示了礦床因開采引 起的巖體應(yīng)力活動和變形規(guī)律。2 微震監(jiān)測基本原理大量研究資料表明,巖體在破壞之前,必然持 續(xù)一段時間以聲波的形式釋放積蓄的能量。礦床開 采活動在巖體中引起彈性變形和非彈性變形,在巖 體中積蓄的彈性勢能在非彈性變形過程中以震動波 的形式被逐步或突然釋放出去,這種能量釋放的強(qiáng) 度,隨著結(jié)構(gòu)臨近失穩(wěn)而變化,導(dǎo)致巖體內(nèi)部發(fā)生 微震 (microseismos, MS 事件。這種通過分析微震 事

13、件產(chǎn)生的信號 (位置、震級等參數(shù) 特征,推斷開 挖過程中的巖體狀態(tài)和礦巖的力學(xué)行為,估測礦巖 是否發(fā)生破壞,以實現(xiàn)防止、控制或預(yù)測潛在的不 穩(wěn)定巖體,從而避免危險事故發(fā)生的技術(shù),稱為微 震監(jiān)測技術(shù) 8。微震信號的特征取決于震源性質(zhì)、所經(jīng)巖體性 質(zhì)及監(jiān)測點到震源的距離等。描述微震事件采用定 量地震學(xué)方法。在震源周圍布置一定數(shù)量的傳感器, 組成傳感器網(wǎng)絡(luò),當(dāng)巖體內(nèi)出現(xiàn)微震時,傳感器即 可將由巖體內(nèi)部破壞處所產(chǎn)生的應(yīng)力波信號拾取, 通過多點同步數(shù)據(jù)采集測定各傳感器接收到該信號 的時刻,連同各傳感器坐標(biāo)及所測波速代入非線性 方程:(hTttxLOCjjj=(1式中:jt 為在測點 j 所觀測到事件的

14、P 波或 S 波的到時時間,t 為該事件的未知震源時間, (h Tj為 P 波或 S 波傳播到第 j 測點的未知傳播時間, (x LOC j為觀測到時時間jt 與計算到時時間 (hTtj+之差。 通過求解 5個以上方程構(gòu)成方程組的唯一解, 可確定震源的時空參數(shù),達(dá)到定位之目的。礦床開采活動產(chǎn)生應(yīng)力集中。要監(jiān)測巖體對開 采的反應(yīng),就必須連續(xù)不斷地在時間和空間上量化 描述應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài)流動變化的參數(shù)。地震事件分 析是對出現(xiàn)于一定體積 V和一定時間 t 內(nèi)的許多 地震事件數(shù)量和強(qiáng)度的分析。常采用 4個獨立的地 震活動參數(shù) (E, M, , 的對數(shù)形式對地震 活動進(jìn)行量化和定義。其中, 為事件間的平均

15、時 間, 為相臨事件之間的平均距離 (包括震源大小 , M為地震矩的和, E為發(fā)射能量的和。由這 4個基本量可以推得十幾個地震參數(shù),如地震應(yīng)變 s 、 地震應(yīng)力s、視體積AV 、地震 Schmidt 數(shù)sSc 等。 這些參數(shù)描述了同震變形及其相關(guān)的應(yīng)變率、應(yīng)力 和流變特性的統(tǒng)計特性。與本文相關(guān)的主要參數(shù)和 公式為lg E (ergs = 2.4m + 5.8 (2 1. 6lg32=Mm (3 /(AAE µ=(4 /(/(32A3AGEcMcMV =(5式中:m 為震級; E 為發(fā)射的地震能 (J;A為視應(yīng) 力 (Pa; µ為震源處的平均位移 (m; A 為震源面積(m2

16、 ;3c 為尺寸因素,且3c 2; G 為剛度; M 為地 震矩 (N·m 。3 微震監(jiān)測系統(tǒng)組成和結(jié)構(gòu)冬瓜山微震監(jiān)測系統(tǒng)由硬件和軟件組成。硬件 系統(tǒng)包括地震傳感器 (sensor、 數(shù)據(jù)采集單元地震儀 (quake seismometer, QS 、井下通信控制中心 (seismic·820· 巖石力學(xué)與工程學(xué)報 2007年controller 、地面監(jiān)測控制中心、終端用戶計算機(jī)及 通訊電源電纜。軟件系統(tǒng)包括控制和管理微震監(jiān)測 系統(tǒng)的運行控制軟件 (RTS;對采集的波形進(jìn)行地震 波波形分析、處理和參數(shù)計算,提供地震學(xué)分析平 臺的地震學(xué)分析軟件 (JMTS;以及在

17、三維窗口中顯 示對采集地震數(shù)據(jù)分析的各類圖像,提供多種參數(shù) 的時間序列曲線和圖表,滿足不同空間和時間范圍 地震活動研究需要的微震事件可視化解釋分析軟件(JDI6。微震監(jiān)測系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)如圖 1所示。該 系統(tǒng)由 16個傳感器、 4個 QS 、 1個地震儀轉(zhuǎn)發(fā)器(QS_Rep、 1個地下控制器、 1個地表監(jiān)測控制中心 及與之相連的通訊電纜組成 9。每個 QS 連接 4個傳 感器,其中 3個為一維傳感器, 1個為三維傳感器。 各傳感器采集地震模擬信號通過 QS 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信 號傳輸?shù)骄峦ㄐ趴刂浦行?再通過光纜傳輸?shù)降?表監(jiān)測控制中心進(jìn)行處理和分析。該系統(tǒng)的有效監(jiān) 測范圍為 600 m×4

18、00 m×220 m,礦床首采區(qū)域震源 定位誤差<10 m,系統(tǒng)靈敏度為 -2.0里氏震級。4 地壓活動規(guī)律研究4.1 首采區(qū)段采掘活動冬瓜山礦床首采區(qū)段用階段空場嗣后充填采礦 法開采。礦體緩傾斜,沿礦體走向劃分盤區(qū),盤區(qū) 之間暫留隔離礦柱,其寬度為 18 m。沿盤區(qū)長度方 向劃分采場,礦房采場長 82 m,礦柱采場長 78 m, 采場寬均為 18 m。先采礦房,后采礦柱,礦房采場采用尾砂膠結(jié)充填,礦柱采場用尾砂充填。首采區(qū) 段劃分 4個盤區(qū),盤區(qū)和采場分布見圖 2。 2004年 開始回采,至 2006年 9月, 52 2#, 52 6#, 528#采場已回采結(jié)束, 但尚未充填

19、。 雖然采動范圍大, 但采空區(qū)體積較小且相對孤立?；夭蓞^(qū)域主要集中 于 1#2#盤區(qū)南端,掘進(jìn)工作主要是礦體上部的鑿巖 硐室施工和礦體底部的巷道掘進(jìn)和拉底工程施工。 4.2 地壓活動時空變化及相對集中區(qū)圈定由于礦山在不同空間區(qū)域和時間段進(jìn)行不同工 序的開采活動,為揭示地壓活動的時空變化規(guī)律, 有必要進(jìn)行地壓活動的時空特征分析 1015。結(jié)合礦山實際開采情況,按月劃分時間段進(jìn)行 地壓活動分析。這里僅以 2005年 9月和 2006年 1月的地壓活動分布及其集中區(qū)圈定來說明研究過程 和結(jié)果。 圖 3(a, (b分別是 2005年 9月微震事件空 間三維分布透視圖及其水平投影圖。采用系統(tǒng)中JDI 軟

20、件在圖 3中對首采區(qū)域地震事件進(jìn)行地壓活 動集中區(qū)圈定,圖 3(c給出首采區(qū)地震事件及其空 間范圍,圖 3(d為地壓活動相對集中區(qū)在水平面上 的投影范圍 (線圈所圍區(qū)域 。從圖中可清晰看出地 壓活動相對比較集中的區(qū)域,集中區(qū)較小且比較分 散。圖中球體表示地震事件,球的位置為地震震源 位置,球的大小為地震矩對數(shù),球的顏色由深到淺 分別表示地震事件發(fā)生的先后時間。一個地震事件 也可由像素點、圓圈、砂漏等符號表示,其大小可 由不同的地震參數(shù)如震級、地震矩、震源半徑、視 應(yīng)力、釋放的能量等多種參數(shù)表示,同樣,球體的圖 1 微震監(jiān)測系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)Fig.1 Components and structur

21、e of microseismic monitoring system客戶端計算機(jī) 監(jiān)控中心計算機(jī)(信息中心局域網(wǎng) 微震監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)控軟件地震學(xué)分析軟件 可視化解釋分析軟件地表 地下QS4-875 m水平QS2-730 m水平-670 m水平QS1計算機(jī)操作系統(tǒng)SuSE 光纜井下通信控制中心-875 m水平單對銅絞線單對銅絞線-730 m水平QS Repeater單對銅絞線單對銅絞線QS3-875 m水平單對銅絞線第 26卷 第 4期 楊承祥,等 . 基于微震監(jiān)測技術(shù)的深井開采地壓活動規(guī)律研究 821 圖 2 首采區(qū)段盤區(qū)和采場分布Fig.2 Layout of panels and stope

22、s in the first mining area (a 微震事件空間分布透視圖 (b 地壓集中區(qū)水平投影圖(c 微震事件空間分布范圍 (d 地壓集中區(qū)水平投影范圍圖 3 2005年 9月地壓活動相對集中區(qū)Fig.3 Relatively concentrating area of geostatic activitiesin Sept. 2005顏色亦可用于表達(dá)其他地震參數(shù)。采用同樣的方法可獲得 2006年 1月的地壓活動 相對集中區(qū)的空間分布及其在水平面上的投影范 圍。把 2005年 9月和 2006年 1月的地壓活動相對 集中區(qū)重疊后如圖 4所示,其中 2005年 9月的地 壓活動相對

23、集中區(qū)范圍線用實線表示。顯然,地壓圖 4 不同時段地壓活動相對集中區(qū)變化Fig.4 Change of relatively concentrating area of geostaticactivity in different periods活動相對集中區(qū)發(fā)生了明顯的變化。對比井下采掘 活動記錄可知,地壓活動相對集中區(qū)的變化與井下 采掘活動緊密相關(guān),各地壓活動相對集中區(qū)與采掘 工程位置相對應(yīng)。首采區(qū)各個地壓活動相對集中區(qū) 之間相對獨立,表示地壓活動較弱,采掘活動引起 巖層活動之間的相互影響小。 4.3 巖層應(yīng)力及變形強(qiáng)度分布采用地震學(xué)參數(shù)平面震源上的平均位移 ( 和 視應(yīng)力 (A ,在水平

24、面上分別繪制 和 lg A 的等 值線圖,研究其分布特征,分析首采區(qū)段巖層應(yīng)力 和變形及其強(qiáng)度分布。這里仍以 2005年 9月和 2006年 1月 2個時段的地壓活動研究為例加以討論。52線注 :圖 2中 4個角上的數(shù)字是礦區(qū)地理坐標(biāo) ; 單位 :m·822·巖石力學(xué)與工程學(xué)報 2007年圖 5是 2005年 9月首采區(qū)段的 和 lgA等值 線圖。從圖 5(a可以看出,井下采掘引起的位移分 布靠近 52與 53線的回采區(qū)、盤區(qū)北部和東部區(qū)域。 最大位移集中區(qū)域位于 52 8#采場的 53線頂板巖 體,位移約為 0.04 m,其他位移區(qū)的位移都小于 0.01 m,發(fā)生在首采區(qū)

25、域采掘范圍附近。這些變形 與這期間采場頂板鑿巖和采場底部結(jié)構(gòu)施工以及回 采爆破有關(guān)。圖 5(b表明,較大的視應(yīng)力主要分布 于采場開采活動區(qū),其量值大約為 5.8 Pa。值得注 意的是,在 56線 8#10#采場隔離礦柱附近引起了 較大的視應(yīng)力集中區(qū),量值約為 8.3 Pa。經(jīng)現(xiàn)場調(diào) 查發(fā)現(xiàn),該處掘進(jìn)巖石為有巖爆傾向的石英閃長巖, 地質(zhì)鉆機(jī)在此附近進(jìn)行探礦活動。結(jié)合位移分布可 以看出,應(yīng)力釋放除在很小的范圍內(nèi)引起較大位移 外,在絕大部分范圍內(nèi)并沒有產(chǎn)生明顯的位移,說 明其量值并不高。 56線附近局部出現(xiàn)的視應(yīng)力集中 區(qū)與該處的位移發(fā)生區(qū)基本吻合,說明有一定的位 移,但位移并不大。 (a (單位

26、:m (b lgA (單位 :Pa圖 5 2005年 9月巖體應(yīng)力及平均位移 等值線圖 Fig.5 Isograms of and lgA in the first mining area in Sept. 2005圖 6是 2006年 1月首采區(qū)段的 和 lgA等值 線圖。對比圖 6(a與圖 5(a可以看出,該時間段內(nèi) 首采區(qū)段位移有兩個特點:一是發(fā)生位移的區(qū)域縮 小了,說明位移區(qū)域發(fā)生了明顯變化;二是回采 范圍發(fā)生較大位移區(qū)內(nèi)位移增大到 0.046 m。比較 圖 6(b與圖 5(b可以看出,仍然有兩個相對較大的 應(yīng)力集中區(qū),其中量值較大的集中區(qū)位于回采范圍 內(nèi),但該集中區(qū)的范圍相對較小,視

27、應(yīng)力有所下降, 量值分別約為 5.2和 5.9 Pa。回采區(qū)域應(yīng)力主要集 中在采場位置,最大應(yīng)力集中區(qū)在有巖爆傾向的石 英閃長巖中。上述分析表明,通過地震位移和視應(yīng)力參數(shù)可 了解首采區(qū)段巖層應(yīng)力和變形大小的變化及其分 布,利用其等值線圖可以明確劃分巖層變形和應(yīng)力 (a (單位 :m (b lgA (單位 :Pa圖 6 2006年 1月巖體應(yīng)力及平均位移 等值線圖 Fig.6 Isograms of and lgA in the first mining area in Jan. 2006分布集中區(qū)域。首采區(qū)段目前應(yīng)力和位移活動區(qū)主 要分布于回采和掘進(jìn)作業(yè)區(qū)域,相對而言,位移較 大的區(qū)域主要集中

28、于回采區(qū),掘進(jìn)區(qū)位移作業(yè)一旦 結(jié)束位移就停止。此外,應(yīng)力和變形是波動的,并不 是隨著開采的進(jìn)行一定會增大,也存在減小的變化。 4.4 盤區(qū)隔離礦柱應(yīng)力及變形研究監(jiān)測盤區(qū)礦柱的應(yīng)力活動和穩(wěn)定狀態(tài)對礦區(qū)安 全生產(chǎn)具有重要意義。目前,采場回采活動主要分 布于 54線隔離礦柱兩側(cè),因此有必要對 54線隔離 礦柱圍巖中的應(yīng)力和變形及其分布進(jìn)行研究。 繪制不同時段內(nèi)隔離礦柱巖體的位移、視應(yīng) 力 對 數(shù) lgA、 累 積 視 體 積 (cumulative apparent volume , CA V 半徑等值線圖, 分析不同時間段內(nèi)隔 離礦柱巖體的應(yīng)力和變形分布。圖 7為 2006年 6月 30日前 90

29、 d和前 300 d隔離礦柱中的位移與lgA等值線圖、位移與 CA V 半徑等值線圖。從前 300 d的累積圖形來看,位移總量較小,最大值為 0.015 m。相對較大的累積位移主要分布在 52 6# 52 7#采場和 54 5#54 6#采場區(qū)域,且靠近采 場的頂板巖層,這是由該區(qū)域采場回采比較集中所 致;另外,在采場的西北端開挖及其變形引起的位 移也較大。最大視應(yīng)力位于隔離礦柱的 WN 端,量 值為 5.6 Pa。結(jié)合位移分布特征和累積視體積分布 特征,說明該區(qū)域巖體位移由該區(qū)域井巷圍巖應(yīng)力 集中形成。從長期來看,累積視體積約等于被開挖 出的巖體體積,顯然,最大累積視體積集中于回采 區(qū)。從圖

30、 7可以看出,不同時間段內(nèi)位移、視應(yīng)力 和累積視體積的空間和強(qiáng)度分布發(fā)生了明顯變化, 到后期 (前 90 d,隔離礦柱 WN 端應(yīng)力、視位移及 累積視體積都減小或消失了,進(jìn)一步證明隔離礦柱 WN 端的地壓活動及巖層應(yīng)力和變形是由井巷掘進(jìn) 所引起。第 26 卷 第 4 期 楊承祥，等. 基于微震監(jiān)測技術(shù)的深井開采地壓活動規(guī)律研究 823 (a 前 300 d 位移和視應(yīng)力等值線圖 (b 前 300 d 位移和 CAV 半徑等值線圖 (c 前 90 d 位移和視應(yīng)力對數(shù)等值線圖 (d 前 90 d 位移和 CAV 半徑等值線圖 Fig.7 圖 7 隔離礦柱應(yīng)力及變形分布(位移單位：m；應(yīng)力單位：P

31、a Distributions of stress and displacement of insulating pillar(unit of displacement：m；unit of stress：Pa 4.5 采場圍巖地壓活動研究 用分析隔離礦柱的方法對 522#試驗采場進(jìn)行 地壓活動研究。圖 8 是系統(tǒng)運行(2005 年 9 月 1 日 起30，90 和 300 d 后，522#采場縱剖面上的圍巖 應(yīng)力和位移分布圖。從圖中可以看出，系統(tǒng)運行后 30 d 內(nèi)產(chǎn)生位移的范圍較小，且集中于采場的上下 端；隨著開采的進(jìn)行，產(chǎn)生位移的范圍從該位置沿 底部結(jié)構(gòu)水平逐漸擴(kuò)大， 但是累積位移量變化不

32、大， 量值小于 0.003 m。圍巖應(yīng)力變化相對比較明顯，與 采場開采過程密切相關(guān)，隨著開挖體積不斷增大， 視應(yīng)力集中區(qū)范圍擴(kuò)大，其量值增大，但最大視應(yīng) 力值并不隨其增大，相反還減小，30 d 為 8.5 Pa， 90 d 為 8.0 Pa，300 d 為 6.0 Pa。從位移和視應(yīng)力變 化范圍可看出，開挖過程中巖體的狀態(tài)，產(chǎn)生位移 和應(yīng)力的范圍在擴(kuò)大，對周圍巖體影響在增強(qiáng)。位 移和視應(yīng)力量值較小，說明采場的地壓活動較弱， 采場的巖層是穩(wěn)定的。 (b 系統(tǒng)運行后 90 d (c 系統(tǒng)運行后 300 d 圖8 (a 系統(tǒng)運行后 30 d 522#采場縱剖面上的圍巖應(yīng)力和位移分布(位移單 位：m；

33、應(yīng)力單位：Pa Fig.8 Distributions of stress and displacement of rockmass on longitudinal section of stope #522(unit of displacement：m；unit of stress：Pa ·824· 巖石力學(xué)與工程學(xué)報 2007 年 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering ， 2002 ， 5 結(jié)論與建議 6 21(Supp.2：2 6092 612.(in Chinese 趙向東，王育平，陳 波，等. 微地震研

34、究及在深部采動圍巖監(jiān)測 中的應(yīng)用J. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版，2003，26(3：363 367.(ZHAO Xiangdong，WANG Yuping，CHEN Bo，et al. On the microseismic technology and its application to monitoring of rock stability in deep mine caving processesJ. Journal of Hefei University of Technology(Natural Science， 2003， 26(3： 363367.(in Chinese

35、7 楊承祥，羅周全. 深井高應(yīng)力高溫緩傾斜礦床開采技術(shù)研究J. 金 屬礦山，2005，(4：710.(YANG Chengxiang，LUO Zhouquan. Research on mining technology for high stress high stress and high temperature gently in inclined deep depositJ. Metal Mine， 2005， (4： 710.(in Chinese 8 MENDECKI A J. Seismic monitoring in minesM. London，UK： Chapman and

36、 Hall Press，1997. 9 唐禮忠，楊承祥，潘長良. 大規(guī)模深井開采微震監(jiān)測系統(tǒng)站網(wǎng)布置 優(yōu)化J. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2006，25(10：2 0362 042.(TANG Lizhong ， YANG Chengxiang ， PAN Changliang. Optimization of microseismic monitoring network for large-scale deep well miningJ. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2006，25(10： 2 0362 042.(in Ch

37、inese 10 EBRAHIM-TROLLOPE R ， JOOSTE Y. Seismic hazard quantifycationC/ POTVIN Y，HUDYMA M ed. Controlling Seismic Risk， Proc. of the 6th International Symposium on Rockburst and Seismicity in Mines. Nedlands：Australian Centre for Geomechanics Press，2005： 157164. (1 冬瓜山數(shù)字化微震監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用研究初步 揭示了現(xiàn)有開采條件下首采區(qū)段地

38、壓活動的規(guī)律。 研究表明，首采區(qū)段應(yīng)力和位移活動區(qū)主要分布在 回采和掘進(jìn)作業(yè)區(qū)域。 (2 目前的地壓活動主要由采掘活動引起，各 地壓活動集中區(qū)與采掘工程相對應(yīng)，在時空上隨采 掘活動的改變而發(fā)生變化；累積位移量和應(yīng)力都較 小，說明地壓活動較弱，總體來看，巖層是穩(wěn)定的。 (3 基于微震監(jiān)測技術(shù)礦床開采誘發(fā)的地壓活 動規(guī)律研究有待于進(jìn)一步深入。需要不斷開展微震 事件的震源空間分布、震級、事件發(fā)生頻率等與地 質(zhì)構(gòu)造及開挖過程之間的關(guān)系研究，地壓活動和深 井圍巖應(yīng)力分布狀態(tài)的特征及變化形式研究，預(yù)測 巖爆和地壓危險區(qū)和危險程度等研究。實踐證明， 微震監(jiān)測技術(shù)為深井礦床開采地壓活動規(guī)律研究提 供了一種有效

39、技術(shù)手段。可以預(yù)見，隨著研究工作 的深入，該方法可為采取合理有效的措施控制礦山 工程巖體破壞與巖爆地壓災(zāi)害提供依據(jù)，研究成果 可為指導(dǎo)礦山安全高效生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn)(References： 1 ORTLEPP W D. RaSiM comes of agea review of the contribution to the understanding and control of mine rockburstsC/ POTVIN Y， HUDYMA M ed. Controlling Seismic Risk ， Proc. of the 6th International Sympo

40、sium on Rockburst and Seismicity in Mine. Nedlands：Australian Centre for Geomechanics Press，2005：320. 2 魯振華，張連成 . 門頭溝礦微震的近場監(jiān)測效能評估 J. 地震， 1989，(5：3239.(LU Zhenhua，ZHANG Liancheng. Evaluation of efficiency of near field microseismic monitoring in Mentougou MineJ. Earthquake，1989，(5：3239.(in Chinese 3

41、姜福興， XUN Luo. 微震監(jiān)測技術(shù)在礦井巖層破裂監(jiān)測中的應(yīng)用J. 巖土工程學(xué)報，2002，24(2：147149.(JIANG Fuxing，XUN Luo， Application of microseismic monitoring technology of strata fracturing to underground coal mineJ. Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2002，24(2：147149.(in Chinese 4 李庶林，尹賢剛，鄭文達(dá)，等. 凡口鉛鋅礦多通道微震監(jiān)測系統(tǒng)及其 應(yīng)用研究J. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2005，24(12：2 0482 053.(LI Shulin ， YIN Xiangang ， ZHENG Wenda ， et al. Research on multi-channel microseismic monitoring system and its application to Fankou Lead-zinc MineJ. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2005，24(12：2 0482 053.(in Chinese 5 趙向東，陳 波，姜福興. 微地震工程應(yīng)用研究J. 巖石力