4.2技术途径 基于“开采扰动应力场诱发微震活动性是矿山动力灾害前兆共性本质特征”这一学术思路,围绕矿山动力灾害孕育的“地质背景、演化机理、仿真预报方法”三个关键科学问题,依托示范工程,采用地质构造逐级控制理论、地球物理学理论、多物理过程耦合力学理论、大规模并行计算科学等理论和现代测量技术、信息技术和控制技术手段,在深层次上对采动过程高应力区逐级地质构造背景特征、灾害微震活动前兆信息和大规模多场耦合数值仿真结果进行综合反演,揭示预报矿山动力灾害前兆规律,为建立矿山动力灾害预测模型和预报系统奠定理论基础。具体的技术途径如下: (1)矿山动力灾害构造背景控制特征:运用板块和区域构造理论,通过构造演化分析,结合先进的探测技术手段,查明深部含瓦斯煤体、含水岩体应力应变特征、分布规律和煤与瓦斯突出、矿井突水前兆控制因素。从而达到有目的设立微震监测网,为实现矿山动力灾害中、长期预报奠定基础。 (2)矿山动力灾害微震活动前兆规律和失稳模式:提出开采诱发煤岩体渐进破裂诱发失稳的突变模型,探讨原岩及其扰动条件下背景应力场积累、释放、转移的基本规律,建立背景应力场演化与微震活动性的关系,揭示矿山动力灾害孕育过程中的微震活动时空演化规律,探寻岩爆、煤与瓦斯突出、突水等矿山动力灾害的微震前兆信息和失稳模式,为建立短临和临震预报模型提供理论依据。 (3)矿山动力灾害监测预报示范基地:依托实例工程,建立微震监测试验基地,形成矿山微震数据采集系统,并通过网络技术将现场数据向数据处理中心进行实时远距离传送,实现对煤矿井工作面微震活动进行24小时连续监测,获取大量的微震活动性时空分布数字化记录,并实现将微震监测的结果(输出)作为修正模型的原始数据(输入),使分析模型能够依据现场变化动态调整,实现分析预报系统的初步运转,为在我国实施矿山动力灾害分析预报提供理论、技术支持和示范作用。 5.结论 作者根据目前我国矿山微震技术应用落后的实际,提出了将微震的监测工作与分析预报工作分离,由现场和具有实力的研究机构分别实施,认为这是符合我国国情的矿山动力灾害监测、分析、预报新思路。建议在科研实力雄厚的高等院校、研究机构或矿务局,建立我国矿山动力灾害分析预报研究平台和示范基地,形成辐射区域内各大矿区的矿山动力灾害分析预报系统,运用网络技术,将现场获得的微震活动性信息实时传递到矿山动力灾害分析预报中心,在实测微震活动性信息基础上,通过背景应力场分析,获得预报矿山动力灾害可能性的应力场分布信息,长期不间断地向入网矿山发布动力灾害危险性的预警报告,实现对入网矿山动力灾害的实时监测、即时分析和及时通报(象天气预报一样),为矿山安全生产提供更加科学的技术保障,为全国矿山动力灾害分析预报工作发挥示范作用。与此同时,运用示范基地和研究平台进行长期的、系统的矿山动力灾害分析预报方法的研究工作,在我国形成边研究、边应用的矿山动力灾害分析、预报和研究机制。 |
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矿山动力灾害前兆规律及微震监测分析技术研究
发布时间:2006-06-26
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