金属矿山采空区灾害辨识与控制技术.ppt

1、2010年4月,The Study On Metal-mine Goaf Detection And Control Techniques,中国安全生产科学研究院 矿山安全技术研究所,金属矿山采空区灾害辨识与控制技术,我国金属矿山采用空场采矿法的比重约占53.5%，形成了大量未处理的采空区。80%的地下金属矿山存在采空塌陷灾害，每年造成的损失达4亿元以上。,采空区,大量不明采空区、废弃井巷的存在严重恶化了矿山的安全条件，增大了矿山生产的风险。 非煤矿山事故死亡人数33%以上与采空区危害有关，自2001年7月至2008年4月，我国非煤矿山共发生采空区引起的3人以上重特大事故36起，造成347人死

2、亡。,2001年7月17日，广西南丹拉甲坡矿发生采空区透水事故，造成81人死亡 2003年2月，武安市下团城村民采空区突然陷落事故，造成村内房屋开裂，引发了一场长达5年的群众上访事件。 2009年3月29日西石门铁矿北采区发生空区透水事故，8人被困井下,采空区是引发金属矿山地压灾害和水害的主要原因之一,不明民采空区隐患 大型采空区失稳和地表塌陷 复杂采空区环境下安全开采技术 采空区隐患治理,探测 评价 监测 充填,在采空区灾害研究方面主要有4个热点：,研究成果,金属矿山采空区危险源辨识技术高密度电法,高密度电阻率法是一种阵列式的电法勘探方法，以探测地下目标体与围岩之间的导电性差异为基础，依据不

3、同岩层和采空区的电性参数特点，判定矿山采空区的位置、深度和范围。,对称四极温纳（WN）测量方式 探测原理图,研究成果,金属矿山采空区危险源辨识技术高密度电法,西石门铁矿南区高密度电法探测视电阻率剖面图,研究成果,金属矿山采空区危险源辨识技术瞬变电磁法,瞬变电磁法以地层导电性差异为基础，用发射回线上的电流脉冲方波瞬时产生一个向地下传播的一次磁场，使下方地质体产生涡流，并通过接收回线测量涡流产生的二次磁场，以测量地下地质体的电性分布情况。,发射线圈,一次磁场,二次磁场,接收线圈,目标体,发射机,接收机,参考电缆,研究成果,金属矿山采空区危险源辨识技术瞬变电磁法,西石门铁矿南区瞬变电磁法探测视电阻率

4、剖面图,研究成果,金属矿山采空区危险源辨识技术微重力法,微重力法通过对重力异常的测量，可以得出地层密度的不均匀分布情况，进而推断采空区的位置。,研究成果,金属矿山采空区危险源辨识技术微重力法,中铝山西孝义铝矿相王矿区 重力探测成果图,矿山地形是影响重力测量效果的重要因素。因此采用了GPS - RTK 测量方法，快速准确的获得测点高程，误差精度小于0.01m，对重力测量进行了地形改正。,研究成果,金属矿山采空区危险源辨识技术可控源大地音频电磁仪,研究成果,金属矿山采空区危险源辨识技术地质雷达,研究成果,金属矿山采空区危险源辨识技术三维地震仪,研究成果,金属矿山采空区危险源辨识技术核磁共振找水仪,

5、研究成果,金属矿山采空区危险源辨识技术激光扫描法,激光扫描法以激光测距技术为基础，通过预先钻的洞，插入到采空区内部，快速而安全地勘查采空区内情况。,研究成果,金属矿山采空区危险源辨识技术激光扫描法,邯邢冶金矿山管理局西石门铁矿采空区三维激光扫描成果图,研究成果,金属矿山采空区危险源辨识技术综合探测技术, 通过大量的现场试验，综合分析了各种方法的适用性,研究成果,金属矿山采空区危险源辨识技术综合探测技术,提出了一整套准确辨识未知采空区危害的综合探测流程,经多次现场试验，该方法可以实现采空区灾害的准确辨识,在众多金属矿山企业获得应用,广西高峰矿业有限责任公司 中国五矿集团邯邢冶金矿山管理局西石门铁

6、矿、符山铁矿 中国铝业集团山西分公司孝义铝矿 河北省武安市下团城村、东万安村、杨沟村周边10个铁矿 中国五矿集团香炉山钨矿 广东省大宝山铁矿 山东莱芜谷家台铁矿 北京首云铁矿,应用效益,国务院河北邢台石膏矿塌陷特大事故调查,2005年11月6日，河北邢台石膏矿采空区大规模塌陷，并波及地表建筑，造成康立、太行两矿的十多间平房和和一座二层楼房倒塌。导致33人死亡，直接经济损失744万元。,矿房超宽超高，大量采空区造成顶板暴露面积过大，是事故的直接原因。,国务院河北邢台石膏矿塌陷特大事故调查,研究成果,金属矿山近采空区安全开采技术光纤光栅地压监测技术,应用光纤光栅顶板位移监测系统监测顶板应力变形,多测点 量程+ / -3000,灵敏度1 精确度1,研究成果,金属矿山近采空区安全开采技术光纤光栅地压监测技术,应用光纤微震监测系统监测围岩微震动信号,动态范围80 dB 频率响应10-100Hz 灵敏度0.005m/s2,研究成果,金属矿山近采空区安全开采技术光纤光栅地压监测技术,对