矿山岩体破坏微震分异速率特征及预警

TD76; 在矿山岩体破坏预警研究中,探究岩体损伤特征规律及给出具体预警参数值对保障矿山安全至关重要.以某金属矿山为例,基于微震监测技术建立地压监测系统,结合该矿山某次顶板大范围冒落事件,采用主成分分析法确定最佳统计时间窗口,对顶板冒落事件前后微震时空演化特征进行分析.分析表明微震事件密度云图中心位置与破坏位置相一致,在岩体破坏前微震数量有持续增多,达到峰值后又迅速下降的前兆信息.以微震数量方差表示微震分异程度,以此表征岩体受损程度,采用有限差分法得出微震事件分异速率指标,结果表明,岩体破坏过程微震分异速率分为稳定分异阶段、加速分异阶段和岩体破坏三个阶段.稳定分异阶段分异速率呈正态分布,采用G...

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Published in有色金属工程 Vol. 14; no. 3; pp. 139 - 145
Main Authors 石峰, 张达, 王平, 秦秀山
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国-南非矿产资源开发利用联合研究中心,北京 102628 2024
国家金属矿绿色开采国际联合研究中心,北京 102628
矿冶科技集团有限公司,北京 100160
Subjects
主成分分析
预警
时空演化
微震监测
early warning
分异速率
spatiotemporal evolution
microseismic monitoring
differentiation rate
principal component analysis
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ISSN2095-1744
DOI10.3969/j.issn.2095-1744.2024.03.016

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Summary:TD76; 在矿山岩体破坏预警研究中,探究岩体损伤特征规律及给出具体预警参数值对保障矿山安全至关重要.以某金属矿山为例,基于微震监测技术建立地压监测系统,结合该矿山某次顶板大范围冒落事件,采用主成分分析法确定最佳统计时间窗口,对顶板冒落事件前后微震时空演化特征进行分析.分析表明微震事件密度云图中心位置与破坏位置相一致,在岩体破坏前微震数量有持续增多,达到峰值后又迅速下降的前兆信息.以微震数量方差表示微震分异程度,以此表征岩体受损程度,采用有限差分法得出微震事件分异速率指标,结果表明,岩体破坏过程微震分异速率分为稳定分异阶段、加速分异阶段和岩体破坏三个阶段.稳定分异阶段分异速率呈正态分布,采用Gauss Amp函数对其进行拟合,最终得出置信度为 0.99 的置信区间,将区间上限 0.306确定为分异速率预警值.该研究为采用微震监测技术的矿山灾害预警系统的建立提供理论基础,对矿山安全生产管理具有一定借鉴意义.
ISSN:2095-1744
DOI:10.3969/j.issn.2095-1744.2024.03.016