[發明專利]一種超深豎井螺旋漸進式巖爆微震協同監測方法

有效

• 申請號: 201910669355.2
• 申請日: 2019-07-24
• 公開（公告）號: CN110376648B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 陳炳瑞;朱新豪;王旭;李濤;魏凡博
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01V1/40
• 分類號: G01V1/40;G01V1/28
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

本發明公開了一種超深豎井螺旋漸進式巖爆微震協同監測方法，步驟是：A、對于超深豎井，從埋深600～800m開始進行微震監測，對于水平距離小于150m的兩條或兩條以上的豎井，采用所有豎井協同監測；B、對每條豎井劃分監測段，在每條豎井的豎直方向上的監測段交錯布置微震傳感器，實現各豎井之間聯合監測；C、每個監測段的微震傳感器布置采用螺旋漸進式，并將微震傳感器安裝在垂直或接近垂直豎井壁的鉆孔中；D、每個監測段配備數據采集儀，放置在相應監測段頂端位置附近的硐室內。本發明提出的分段、聯合、螺旋漸進式的布置微震傳感器方法，使相互靠近的多條超深豎井之間能夠協同監測，不損害監測效果，提高了微震監測系統的穩定性，降低工程監測成本。

技術領域

本發明屬于微震監測技術領域，更具體涉及一種超深豎井螺旋漸進式巖爆微震協同 監測方法，適用于含多條臨近超深豎井的地下礦山微震監測。

背景技術

近些年隨著國內地表礦產資源逐漸枯竭，許多礦山開采深度逐漸加深。許多露天礦 已由淺部開采轉為深凹開采或者轉入地下，而地下礦山更是采深極大。

對于超深的地下礦山，巖爆已成為影響深部開采的重要因素，同時對工人的人身安 全構成了潛在的巨大威脅。南非的Witwatersrand金礦，是世界上最深的礦山，其大部分礦區等開采深度都在2km以上，最大開采深度已接近5km，各礦區均產生了嚴重的 巖爆，開采活動造成數十公里的大斷層被激活，并發生數十厘米滑移，產生震級高達5.1 級的地震事件，對地表建筑也產生重大的毀壞；紅透山銅礦在1999年5月發生中等程 度的巖爆，導致近100m長的斜坡道一次性崩塌報廢和部分采場停產。

微震監測技術廣泛應用于巖爆活動和邊坡穩定性分析等研究，目前已經應用于礦山、水利、石油等領域。隨著微震監測系統硬件、軟件的不斷發展和完善，該技術己經 成為一種行之有效的巖體應力監測手段，在國內外深部礦山等工程外中得到廣泛應用。

礦山微震監測與隧道微震監測不同的是，隧道工程在建設中只需要對開挖的掌子面 附近進行監測，已經開挖且遠離掌子面的部分一般都進行了較為穩定的支護，且建設完成之后隧道基本不受外界擾動；而礦山在工程建設完成后，會經常進行采礦作業活動， 在距離豎井一定距離進行爆破作業，會對已建成的豎井造成一定擾動，破壞其穩定性， 因此需要對其進行長久性的微震監測。在隧道微震監測中，通常的微震監測方式是：沿 隧洞方向距離掌子面50～100m外布置兩排傳感器，兩排傳感器間隔30～50m，每排布置 3～4個微震傳感器，隨著掌子面推進不斷回收移動微震傳感器，從而降低微震監測成本。 在深部礦山的建設中，往往有多條豎井；由于礦山豎井建設需要進行長久性監測，對安 裝的傳感器不能回收，若對礦山的超深豎井采用與隧道相同的微震監測系統傳感器布置 方法，則使用的微震傳感器可能會達上百支，費用將大大增加，同時也大大挑戰微震監 測系統的穩定性。

因此，對礦山超深豎井的建設、尤其是含多條超深豎井的建設，不能采用與隧道微震監測相同的方式，必須優化微震傳感器的布置方案，降低微震監測成本、同時保證微 震監測的質量，這對礦山的建設無疑是大有裨益的。

發明內容

針對上述現有技術存在的缺陷，本發明的目的是在于提供了一種超深豎井螺旋漸進 式巖爆微震協同監測方法，方法易行，操作簡便，能提高微震監測系統的穩定性和降低工程監測成本。

為了實現上述的目的，本發明采用以下技術措施：

一種超深豎井螺旋漸進式巖爆微震協同監測方法，其步驟是：

A、對于超深豎井，從埋深600～800m開始進行微震監測；對于水平距離小于150m的兩條或兩條以上的豎井，采用所有豎井協同監測；

B、對每條豎井劃分監測段，每個監測段的長度為200～300m；在每條豎井的豎直方向上的監測段交錯布置微震傳感器，實現各豎井之間聯合監測；

C、將微震傳感器安裝在垂直或接近垂直豎井壁的鉆孔中；