基于微震监测数据的岩爆预测研究

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随着国民经济的持续发展,国家对矿产资源的需求日益增加,导致矿山开采不断向深部发展,随之而来的各种地压灾害也日益严重。岩爆作为这些典型高地应力区突出的主要地质灾害之一,尚没有完善的预测理论和机制,因此岩爆的预测与防治意义重大。本文以国家十一五支撑科技计划子课题一“复杂富水矿床开采灾害预测预报及控制研究”为背景,对项目依托单位-云南驰宏锌锗股份有限公司会泽铅锌矿深井开采中的岩爆预测问题进行了研究。概括起来主要完成了下列几个方面的研究工作:   ①在广泛收集国内外岩爆研究资料的基础上,归纳了岩爆预测的两大类方法,即理论法和实测法,并分别对其现状及存在问题进行了分析。   ②基于现有岩爆理论,结合会泽铅锌矿工程地质条件及矿岩岩石力学参数测试结果,对该矿的岩爆影响因素进行了研究,结果表明,原岩应力、岩体结构、开采深度及岩性是影响该矿岩爆发生的主要因素。   ③从会泽铅锌矿岩爆影响因素入手,选取相应的岩爆倾向性评价指标,利用模糊物元理论,通过隶属度计算、关联度变换及权重确定最终建立了岩爆倾向性的多指标综合评价模型。利用模型对8#矿体开采涉及矿岩的岩爆倾向性进行分析,结果表明:矿岩均具有中等-强的岩爆倾向性,同时对其倾向性大小进行了排序。   ④利用微震监测技术对开采中的岩爆危险区进行动态监测。结合岩爆实例,对岩爆演化过程中监测数据的时间序列进行研究,确定了岩爆发生前各微震参数将发生突跳的前兆特征。   ⑤利用灰色建模理论对监测参数的时间序列进行拟合,建立了基于尖点突变理论的岩爆预测模型并得出预测判据,利用现场实例验证模型的可靠性。   ⑥通过对监测数据及岩爆实例的综合分析,对该矿井下岩爆进行分类研究,并分别从区域防范、局部解围及安全防护三方面提出了相应的控制措施,最终构建了会泽铅锌矿岩爆的防治策略。
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