峻德礦SOS--微震監測技術的應用

摘 要：“SOS”微震監測系統能通過微震監測獲得的震動分布位置、強弱和頻率，判斷潛在的礦山動力災害活動規律，通過礦山動力災害活動規律實現超前預警。

關鍵詞：“SOS”微震監測系統;高應力聚集區域; 沖擊礦壓

1.引言

“SOS”是Seismological Observation System的簡稱，該系統是從波蘭引進的，微震監測系統是在全礦及重點區域布設測波探頭，監測礦山震動所發射出的地震波，以確定發生地震波的位置，還可以確定震動的強弱和頻率，通過微震監測獲得的震動分布位置、強弱和頻率，判斷潛在的礦山動力災害活動規律，通過礦山動力災害活動規律實現超前預警。

2.工作面概況

峻德礦自開采二水平以來，隨著開采深度的不斷增加，礦山壓力不斷增大，礦壓顯現日趨嚴重，并于04年9.22沖擊地壓至今，發生大小沖擊地壓共6次，造成嚴重的人員傷亡及財產損失。由于峻德礦地質條件復雜，可采煤層中大多具有堅硬頂板，沖擊礦壓與地質構造、煤層的厚度及力學特性、頂底板巖性等密切相關。雖建立了局部預測的電磁幅射法和鉆屑監測法，但隨著峻德礦向深部延伸，沖擊礦壓的威脅依然嚴重。為此，峻德礦在公司的支持與中國礦業大學的配合下，引進了SOS—微震監測系統。

3.微震監測技術的應用

SOS—微震監測系統自2009年2月26日在峻德礦運行以來，共監測到震源3977個，并于2009年8月2日在三水平北3層三四區一段南部回風道（360～396m處）發生沖擊礦壓，現將該工作面沖擊前后的微震監測情況作一分析。

8月2日沖擊礦壓發生前，該區域震動較少，自7月15日后才開始監測到有零星小能量震動，震源大多在剛掘進的巷道下幫，震源在局部較集中，如下圖

8月2日沖擊礦壓發生后，隨著巷道的繼續掘進與防沖卸壓工作的開展，震源大多向煤體深部轉移，并逐漸遠離采掘線，如下圖

當巷道逐漸向上段區間煤柱靠近時，上段區間煤柱附近出現震動，當8月27日對上段區間煤柱實施卸壓爆破后，震源又回到巷道下幫。

通過對8月2日沖擊礦壓前后震源位置的分析、總結，微震系統能較準確的定位震動位置，通過對震動位置的分布、震動釋放能量、震動波類型等微震監測信息，能準確的分析出高應力聚集區域。我礦又將監測到的震源與礦圖、推進速度、巷道實際來壓情況、電磁輻射法、鉆屑法等有機結合起來，為我礦沖擊礦壓的預測、預報工作提供了科學的依據，為卸壓手段的正確選擇及卸壓時間的確定起到了決定性的作用。

4.結語

通過一年多對微震系統監測信號的分析、處理，以及震動分布規律等情況，可以得出以下結論：峻德礦震動次數較少，發生大能量震動的機會較多。震動與采動時間、采掘工藝、推進速度、地質構造、頂底板巖性有密切關系。發生大能量震動前震動的頻次、總能量會急劇增加，或出現短時間的平靜期。

SOS—微震監測系統對我礦沖擊礦壓的預測與防治，起到了決定性的作用，并可對礦井內動力災害嚴重的區域及采掘工作面，進行連續監測及有效控制，為實現礦井安全生產，打下堅實基礎。

作者簡介：

朱建軍 （1978.8） 2007年畢業于鶴礦職工大學采礦工程專業，工程師， 現任黑龍江龍煤鶴崗礦業有限責任公司新陸煤礦防沖副總工程師，主要從事沖擊地壓技術及管理工作。