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矿产带来的经济效益相对稳定,但是在实际的采矿活动中,风险因素极多,安全方面的风险因素会给采矿工作带去过多的负面影响。为了减少煤矿事故,采矿单位必须要应对各类风险事件,做好相应的矿山事故防护工作。在矿山区域中,矿震、瓦斯爆炸以及透水都是比较常见的风险事件,缩减地质灾害带来的影响是非常关键的,结合地震学方面的理论,分析控制地质灾害方面的工作。
1.整体研究情况
矿山中富含煤矿资源,如果没有将采矿力度控制好,矿山会因受到采矿生产行为的影响,而出现严重的地质灾害问题,因此采矿单位需强化采矿管理工作,并做好相应的矿灾防护应对工作。近期,越来越多的矿难资料和观测资料表明,矿震和瓦斯突出、透水、塌陷、采空区煤体自燃等地质灾害不是孤立的,它们往往互相伴生,因果关系错综复杂,是统一的矿山动力过程的一部分。因此,矿震的监测与防治意义,已经不仅局限于矿震灾害本身,它已经延拓到获得相关地质灾害的特征信息和预测预警。迄今为止,国内对瓦斯突出(或溢出)的监测与防治基本上局限在用甲烷浓度监测来进行,并没有和矿山动力过程以及其他地质灾害联系起来。瓦斯浓度的监测是以瓦斯在开采空间内的扩散作为监测内容,属于被动监测,一旦发现浓度异常就已经是既成事实,难以实现快速响应,也不能用来分析瓦斯突出前瓦斯在煤体内运移的动力过程。由于矿震震源浅,接近矿体,在震级达到2级以上时就有可能产生破坏。传统的方法在矿山灾害分析中具有很大的主观性和局限性,不能摆脱灾害防治的被动局面,迫切需要引入新方法,寻找相关的特征信息,以推进瓦斯灾害的预测预警。利用地震学和地球物理方法研究瓦斯运移和突出机理,其理论根据是瓦斯突出和煤岩体破裂的相关性,在观测上表现为瓦斯突出与矿震和形变的相关性,在技术上是利用了微震观测信息量大、分辨率高和响应速度快的三大优势。
2.研究成果
2.1矿震检测技术。工业城市受到地震等大型地质灾害的实际影响是比较大的,相应的防护研究活动始终保持了一定的活跃度。结合一些大规模的工业化城市的情况,对矿震监测技术进行了改进,监测系统不仅需要在地震灾害出现时,满足实时汇报地震信息的应用需求,同时这类城市一般具有极为复杂化的地下结构,在没有预先了解波速的前提下,监测精度难以被有效保障,研究人员要做好选址工作,根据地基以及基岩条件来控制地下环境中的噪声给矿震监测工作带去的影响,还要对信号的实际强度进行确认,运用的监测方案,来获取相应的矿震数据信息。
2.2抗震定位与监测。小孔径台网在现有的矿震监测活动中提供了相对的贡献,主要满足了基本的信息获取需求,可帮助记录矿震事件,借助波形数据可对矿震灾害形成的地点加以确认,可结合交切法来验证定位信息,提升定位矿震灾害的精度。在二次修订定位信息时,可使用偏振分析的方法,进而获得更具精准性的震源方位以及震相信息,技术人员结合相对定位的方法,进一步提升了矿震定位系统的精准度水平。根据波形方法的实际应用情况,可确定矿震的具体分布状况,其变得更为集中,同时具体走向的清晰度也被充分提升。对定位结果进行考察之后发现,出现矿震灾害的区域与开采区域保持了明显的相关性。可知矿震灾害受到应力环境以及构造背景的影响,矿产开采活动是其出现的直接原因。
2.3瓦斯溢出问题。瓦斯溢出事件是矿产开采活动中危害性相对比较大的问题,其也会给矿震灾害带去影响。对矿震受到的这方面的影响进行考察时,需先对瓦斯浓度信息进行加以采集。借助相应的响应机理,可将瓦斯浓度响应理解为流体扩散活动,流体给固体带去强大的冲击影响后,固体会直接出现碎裂的情况。对同震现象进行考察之后可发现,在瓦斯灾害出现前,矿震问题极有可能出现,因此可将矿震当做预警瓦斯溢出灾害的重要信息。瓦斯溢出问题的形成原因包括煤岩体碎裂与高压赋存瓦斯。针对瓦斯溢出现象与矿震灾害之间的联系,可进一步展开相应的研究,优化矿震预警系统。
3.结论
经过相对漫长的研究时间,地震监测工作方面已经取得了很多全新的研究成果,当前地质灾害类型增加,相应的灾害防护系统必须被进一步完善,首先需要使灾害预警系统具有更强的综合应用能力,通过引入地震学方面的理论来对预警系统的建设思路加以改进,同时还要提升响应效率,强化防御系统,健全灾害防治法规,提供更多的规范性要求,对NSAR与GPS技术加以利用,使地震学理论的作用被充分发挥。