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某铜矿地压监测成功预警案例

文章出处:adesd 人气:286发表时间:2023-11-01 10:19:38

我公司自主研发生产的GZY20型可定向钻孔应力计(专利号:2017204942966)和GYW300围岩移动监测记录仪应用于江西某铜矿的地压监测,并成功预警三次。

 

一、矿井概况
          该铜矿山井下开采深度超过800 m,实测现场原岩应力超过30 MPa,属于高应力深部开采。现场采用大直径深孔爆破方法进行采矿,爆破动载荷对岩体产生巨大的冲击作用,破坏岩体的完整性及原岩应力状态。现场深部高应力环境和爆破动载荷的强扰动作用成为岩体变形失稳的主要影响因素。

二、现场实施方案
          为了实现开采过程导致的伴生地压活动的实时监测与精准预警,该矿与江西理工大学合作对现场主要回采区段地压进行在线实时监测、数据耦合分析与灾变预警。现场监测采用应力与位移联合监测方法,结合现场实际地质情况利用多信息源耦合预警模式对监测数据进行实时分析。从2018年11月至2019年10月持续监测11个月,获得有效监测数据4万余组。每周对现场监测数据进行综合论证分析,分析现场可能出现灾变的区域,形成监测预警分析周报,及时向矿方汇报现场监测结果,并针对现场采掘导致的围岩变形失稳提出相应的建议和措施,并根据监测结果和矿方的实际需求对监测方案进行持续的改进和优化,更好的适应现场特殊条件下的地压监测。
三、现场监测方案
          针对现场高应力、大埋深、强扰动的开采环境,通过现场调研,多次论证分析,制定了科学的地压监测方案,案例以现场南部回采盘区(该区域地压显现)为例进行开采伴生地压活动的动态监测预警。
1、盘区巷道
          在靠近T109凿岩硐室附近的两条盘区巷道增设两个岩体内部应力监测点,每个监测点安装一台钻孔应力计,以便监测凿岩硐室附近岩体受到采掘影响是否发生应力集中,及时了解应力场的演化规律。根据以往监测数据显示(阶段分析报告),盘区巷道在开采动压影响下围岩出现明显的位移,故围绕凿岩硐室的盘区巷道顶板中心布置六个在线离层位移计。
2、间柱
          通过现场观察到 T109 采场空区顶板稳固性较差,故本方案计划在 T109 凿岩巷道口安装一台垂直预留矿柱的在线钻孔应力计,以便监测此矿柱受到强动压扰动影响下的受力变化,及时发现应力集中区域。此外,在剩余的四条间柱各布置一个垂直间柱的在线钻孔应力计,监测支承间柱的受力情况,及时了解动压扰动影响下矿柱的承载情况。

 

           

监测设备集成图

 

 

现场主要监测点和传输路线布置

 

四、监测结果分析
          该矿井-705 m中段地压活动表现出明显的区域性,地压活动剧烈的区域主要集中在T109采空区附近盘区巷道。由于T109采场长期形成采空区,而T109采场上部-650 m中段正在回采,上部开采的强扰动作用,加之采场岩体结构的原因,致使T109采场附近盘区巷道顶板位移已经超过80 mm,预留的间隔矿柱承载应力出现先增加后减小的变化趋势,通过大数据平台专家系统分析,符合双源数据耦合分析的失稳前兆,及时撰写灾变预警分析报告并向上级主管部门报告。

 

地压活动实施预警结果图(8月25日周报提供)

 

 

五、采取措施
          对监测结果进行了充分的专家论证,确定监测结果的准确性,于2019年8月25日提供的周报中对T109采空区附近盘区巷道做出灾变预警,矿方对该区域实施封闭,禁止开展作业和行人进入,2019年9月9日上午该区域顶板和采场矿壁失稳垮塌。

 

  

围岩失稳现场

 

               

江西理工大学王晓军教授和公司总经理现场考察

 

          我公司自主研发生产的钻孔应力计和围岩移动监测仪在该铜矿安装使用效果良好并成功预警3次,不仅为矿方提供了真实数据,还为矿方解决了潜在的危险,节约了人力、物力和财力,避免了矿方的财产损失,保证了工作人员的生命安全。
          来自该铜矿项目的有关专家反馈:负责项目4年以来,我公司的地压系统成功预警了3次,系统发出预警后及时向上级主管领导进行了汇报并下井查看,现场情况与系统预警情况一致,颠覆了他对安全监测产品可有可无或监测数据虚虚实实不可信的原有印象。
          此次设备的成功预警展现了安达尔的服务宗旨:拿真实数据,做有用服务。不仅是对公司产品的认可和肯定,更是安达尔走向矿山智能化、信息化的坚实一步。

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