[01070561]岩体破裂灾变的微地震监测研究与应用

该项研究成果针对突水、岩爆等矿山灾害严重制约矿山安全生产的关键问题，通过追踪采场围岩破裂发展规律，预警突水、岩爆等矿山灾害的灾变过程，开展了系统的研究和实践。探索了矿山范围内岩体破裂及灾变过程的监测、评价、预警的理论和方法，为海水溃水、断层活化导水、深部岩爆灾害的评价和治理提供了科学基础。其主要技术创新：1、采用“分布式与集中式”设计理念，研制了新一代适合海下开采的高精度微地震监测系统（BMS-Ⅱ型），水平定位精度达5m，垂直定位精度达8-10m，系统性能达到国际先进水平。2、根据不同类型微地震信号的特征研究，得到了多种震动信号识别的方法；对微地震监测系统记录到的各类干扰事件进行了频谱特征、波形特征的分类研究，得到了甄别掘进爆破、采场爆破和电脉冲等干扰波形的方法。3、进行了微地震信号在海下金矿床复杂介质中的传播规律研究，利用该规律可以区分地震波经过岩体的性质（如原岩实体和充填体等）及其衰减特征、评价岩体裂隙发育程度，研究结果对岩体稳定性控制和安全开采有重要的现实意义。4、基于微地震监测技术，针对上盘稳定性、岩爆可能性以及断层突水危险性，进行海下金矿床采矿的安全评价标准，将采场安全等级分为四个等级：正常、轻度危险、中度危险和高度危险。5、提出了“当量开采深度”的概念，为评价深部采场围岩应力状态和岩爆可能性提供了新的学术思想。项目研究取得的成果，已在中国唯一海下开采的三山岛金矿得到应用。对回收海下金属资源、延长矿山服务年限、保持矿区可持续发展具有重要意义，也为中国安全开采海下矿产资源提供了重要参考依据。近三年累计开采矿石224.67万t，产生经济效益181677.55万元，生产能力提高至10000t/d以上。经济和社会效益十分显著。