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近年来,随着矿山开采的现代化,矿山的生产能力得到了极大的提升,在产量增加的同时,安全越来越受到矿山企业的重视。三山岛金矿新立矿区是在复杂的海下进行开采,其生产能力将从原来的1500t/d扩大至6000t/d。在高强度开采条件下,如何保障海下采矿活动的安全已经成为矿山迫切需要解决的首要问题。
本论文基于适合监测海下安全生产的微地震监测系统监测结果,研究了三山岛金矿的地震波传播规律及震级,上覆岩层破裂及爆破震动规律,并进行图形化显示;研究矿区的区域性岩体破裂,突水监测预警方法。通过研究,达到全面监控目标区域的岩体稳定状况和动态,并能实现岩体灾变的预警。在研究中取得以下主要认识:
(1)根据新立矿区独特的地质地形特点,采用适用于矿区海下安全开采的微地震监测系统布置方案,在监测范围内能实现生产和岩裂事件的完全监测。
(2)调整微地震监测系统参数,实现了系统的优良性能;标定微地震事件定位所需参数,在此基础上研究新立矿区微地震事件的定位工作。
(3)研究三山岛金矿的微地震信号传播规律,确定微地震事件的影响因素,通过微地震波的衰减考虑定位精度、方法以及评估岩石稳定性。
(4)基于微地震信号的不同,进行特征分析,得出新立矿区井下各种震动信号识别的方法。
(5)研究矿区深部动压以及岩体破裂灾变的微地震监测方法,通过微地震监测结果,得出动压的微地震监测预警指标,为矿区深部安全开采做出指导作用。
本文的研究成果已经在国内唯一海下开采的黄金矿山——三山岛新立金矿成功应用,通过上述研究,一方面为三山岛新立矿区的海下安全生产提供了技术保障,已取得的创新性成果,对未来海下采矿具有十分显著的示范作用和推广价值;另一方面,新立矿区开采后期将对-165水平以上的矿体进行回采,在微地震监测系统的实时监测预警的安全保障下,回采上部矿体的安全性将得到大幅度提高。