基于微震监测技术在矿山安全管理中的应用研究

在井下巷道工程设计多个微震监测系统传感器站网空间布置方案,地震信号由传感器采集并进行前置放大,传至井下数据交换中心,经A/D转化后的数字信号再经由光缆传至地表监测控制中心相连的计算机,利用监测数据对矿山地震活动及岩爆与地压活动进行分析研究、实时的监测和预报.应用该微震监测技术对冬瓜山铜矿的事件定位精度和系统灵敏度的分析,对人工震源定位及定位精度进行的验证实验以及对冬瓜山矿区井下各种振动波形进行的识别和分析,取得了很好的效果.微震监测系统的建立对于推动我国矿山地压灾害监测和安全管理水平具有重要参考意义.     

基于LabVIEW的微震实时监测系统

基于LabVIEW软件平台,利用虚拟仪器优势,自主研发了一套用于矿山的微震实时监测系统.介绍了该系统的功能和用途.一段时间现场监测的结果表明,该系统能很好地完成微震实时监测,分析并精确定位微震事件的时间与空间.     

基于IMS微震监测系统的微震事件定位精度分析

微震监测系统对岩体发生非弹性变化造成的微震事件进行实时监测,能及时做出岩体的失稳预警,保证矿山的安全开采.根据东升庙铅锌矿的采空区的实际赋存情况,提出了布置9个检波器的监测方案,通过对该方案进行室内模拟,分别对Vert1和Vert2及其整体性进行定位精度分析,分析可知该方案是合理的.矿山构建IMS微震监测系统后,采用人工爆破定位的方法来确定该监测系统定位的准确性,通过对实测坐标和微震数据处理软件分析的坐标进行对比分析,可知该监测系统的精度是12m左右,能够实现矿山采空区的稳定性监测,满足矿山安全生产的要求.     

基于综合评价法的矿山微震监测台网布设评

为建立合理有效的矿山微震监测台网布设合理性综合评价模型,选择定位精度、定位稳定性、有效监测范围、施工条件和经济因素五类综合性评价指标,分别采用了十分制量化方法,计算各项指标的评价值;再采用特尔菲法,由多位专家对五项指标进行赋值,根据赋值结果计算各项指标在综合评价模型中所占权重;最后由各评价指标的得分和权重计算台网综合评价值,并对综合评价值的取值区间进行梯度分级,最终建立矿山微震监测台网布设合理性评价模型。通过某磷矿微震监测台网布置合理性验证,表明该模型能够对微震台网进行全面有效评价,评价结果可以为台网评价及优化提供理论依据。     

基于综合评价法的矿山微震监测台网布设评价

为建立合理有效的矿山微震监测台网布设合理性综合评价模型,选择定位精度、定位稳定性、有效监测范围、施工条件和经济因素五类综合性评价指标,分别采用了十分制量化方法,计算各项指标的评价值;再采用特尔菲法,由多位专家对五项指标进行赋值,根据赋值结果计算各项指标在综合评价模型中所占权重;最后由各评价指标的得分和权重计算台网综合评价值,并对综合评价值的取值区间进行梯度分级,最终建立矿山微震监测台网布设合理性评价模型。通过某磷矿微震监测台网布置合理性验证,表明该模型能够对微震台网进行全面有效评价,评价结果可以为台网评价及优化提供理论依据。     

金属非金属地下矿山监测监控系统研究

为了使监测监控系统在金属非金属地下矿山中最大限度地发挥作用,结合国家相关标准规范和矿山实际,对金属非金属地下矿山监测监控系统进行了分析研究,提出了金属非金属地下矿山监测监控系统的系统架构及各子系统的组成和工作原理,并对各子系统进行了系统设计,指出了建设金属非金属地下矿山监测监控系统的要点.明确了金属非金属地下矿山监测监控系统的建设内容和建设原则,并进一步阐释并弥补了国家相关标准规范对监测监控系统设计与建设要点较为模糊的不足,为我国金属非金属地下矿山建设完善并更好使用监测监控系统提供了依据,有利于提高金属非金属地下矿山的本质安全生产水平.     

基于LOF的K-means聚类方法及其在微震监测中的应用

矿山微震事件集群是分析矿震的重要参考之一，其准确的划分对矿山微震分布特征和微震活动分析具有重要作用。提出了1种基于局部离群因子(Local Outlier Factor, LOF)的K-means聚类算法并构建了综合SSE评价指标和模型，通过LOF算法检测异常微震事件和选取初始聚类中心，利用Krzanowski-Lai指数确定最佳聚类分组数；采用模拟计算比较了不同数据集大小的聚类效果。结果表明:基于LOF的K-means聚类方法评分最高，聚类结果最好；并利用该聚类方法分析用沙坝矿1 649个微震事件的分布特征与微震活动性。实例表明，K=7为最佳聚类分组数，聚类簇的划分受断层滑移和矿山生产活动的影响。     

环球职业安全健康动态

美国批准应用矿山无线跟踪系统 美国矿山安全健康局已经正式批准了第一个应用于地下矿山的无线跟踪系统（见图1），该矿工定位监控系统由美国Venture设计公司研发。该系统为矿山经营者提供了一种无线联络的方法，使其在紧急事件发生前后能够及时跟踪地下矿工。     

福建省金属非金属地下矿山地压监测方案探析

针对福建省金属非金属地下矿山采空区的特点,从监测原则、应进行地压监测的矿山类型（情形）、监测内容、监测设施及安装要求、预警值的设定、变形监测的等级和精度要求方面提出金属非金属地下矿山地压监测方案,并应用于福建省某铁矿地压监测中,供矿山、设计单位、安全评价单位及安全监管部门等相关单位借鉴。     

矿山微震时间序列的相空间构建与混沌吸引子维数确立

为了进一步挖掘矿山微震信号内蕴藏的信息,初步研究了微震信号的混沌特性。针对矿山微震信号非平稳、非线性的特点开展了以下研究:建立了一维时间序列的相空间重构模型,分析了一维和多维微震时间序列的空间相型;选取了矿山现场监测一维微震时间序列（N=2 000）,利用自相关函数求取了时间序列的延迟时间τ;建立了微震时间序列关联分维数的循环计算模型;最终确立了相应临界距离r（r=250）和相空间维数m（m=50）的值,计算求得分维数D的值为1.088 5。研究结果表明,微震一维时间序列的吸引子维数存在,同时也证明了微震时间序列具有混沌特性。该研究结果为利用混沌理论处理矿山微震数据,如初始到时精确拾取、信号特征分析与提取以及波形降噪等提供理论依据。