矿山安全监测新技术研究及其在安全管理中的应用.pdf

第62卷第3期
有色金属(矿山部分)
2010年5月
矿山安全监测新技术研究及其在安全管理中的应用
吉学文,黄学贵,严庆文
(云南驰宏锌锗股份有限公司,云南曲靖655011)
摘要:云南驰宏锌锗股份有限公司会泽矿山,其采矿深度已达1200m以上,是国内开采深度最大的金属矿
山之…,井下开采系统复杂。为实现矿山的安全高效开采,研究采用了先进的集群无线漏泄通信系统、电视监控系
统、微震监测系统,有效的防止了矿山安全事故,提高了矿山开采的生产效率。
关键词:集群;无线漏泄通信;电视监控;微震监测
中图分类号:TD76文献标识码:A文章编号:1671-4172(2010)03-0062-04
Research on New Techniques of Safety Monitoring in Mine and
Its Application in Safety Management
JI Xuewen, HUANG Xuegui, YAN Qingwen
( Yunnan Chihong Zn & Ge Co, Ltd, Qujing 655011, Yunnan, China
Abstract The mining depth has already reached more than 1, 200 m in Huize mine of Yunnan Chihong Zn& Ge Co.
Ltd. which is one of the deepest domestic metal mines. The underground exploitation system is complicated. Advanced
wireless trunking leakage communication system, TV monitoring system, and micro-seismic monitoring system were applied
in order to achieve safe and efficient exploitation. As a result, accidents were effectively prevented; the production efficien
cy of the mine was improved
Key words: trunking; wireless leakage communication system; T monitoring; micro-seismic monitoring
1概述
2安全管理新技术研究
云南驰宏锌储股份有限公司会泽矿山,是国内
以往矿山安全管理部门主要重视安仝管理制度
开采难度较大的矿山,属于高地应力水体下开采的的建设和完善,对于具体的安全手段措施,主要地由
破碎矿体。其采矿深度已达1200m以上,是国内各工艺技术、机电部门去完成。随着矿山开采深度
开采深度最大的金属矿山之一。主要开采8号、10的不断增加,开采系统越来越复杂,若不进行安全管
号和1号三个矿体,三个矿体相距800~2000m。理技术手段的创新,尽管有完善的制度,也难以控制
随着开采深度的不断增加,安全生产管理上出现了矿山的安全风险。因此研究应用新技术,提高矿山
系列的问题:井下坑道复杂,人员工作环境变化安全管理水平势在必行。
大;矿石、设备运输线路长,设备管理困难;地温逐渐
会泽矿山安全管理新技术,主要研究应用了集
升高,通风系统复杂,通风难度增加;地应力增加,地群无线漏泄通信系统、电视监控系统、微震监测系统
压活动频繁,开采安全受到影响等等。这些问题的等,实现了矿山的安全生产。
凸现,需要研究新的安全管理技术和手段,提高安全2,1集群无线漏泄通信系统
管理水平,减少安全管理工作强度,实现矿山的安全
矿山原有的有线通讯线路繁多,在井下恶劣环
开采!
境中故障率高,维修量大;不能监控或与运行中的机
车实现定位和调度作用;不能做到井下作业的定位
管理;不能解决提升机运行中的通讯和采场作业的
基金项日:“十ー五”国家科技支撑计划课题(2008BAB39B01)
安全控制、移动设备的管理等问题;不能解决井筒檢
作者简介:吉学文(1966-),男,高级工程师,主要从事采矿技术研
究与管理工作。
修作业中的通信联络问题,对企业安全管理有极大
不便,严重制约着工作效率和生产效率的提高。针
第3期
吉学文等:矿山安全监测新技术研究及其在安全管理中的应用
对井下安全工作的严格要求,需要达到现场通讯频络系统而建设的,具有如下特点
率分组、分用户信号相互隔离,实现系统优化、能自
监控点具有监视、录像、抓图、控制等功能。对
动分配频率的功能
关键生产过程、设备的实时监视,对现场情况的全实
基于上述要求,会泽采选厂采用了目前最先进时录像保存,对重要具体的目标进行监视、抓图,监
的无线漏泄集群通信系统,并与井下漏泄通信技术视设备运行状况,减轻劳动强度,视频报警功能等。
相结合,组建为多信道集群漏泄通信系统。MCA泄2.3微震监测技术的研究
漏通信系统可以提供完全双向的语音和数据通讯
微震监测技术是对采矿作业区矿岩体地压活动
而且通过单一的泄漏电缆还可实现单工的图像传的监测、预报技术,以实现控制地压活动对采矿工作
输
的影响,保证矿山开采的安全。为实现高效的安全
2.1.1漏泄通信系统组成
控制管理,国内外深井矿山广泛研究采用了微震监
基站安装在坑内2#竖井提升信号硐室,靠近竖测技术。目前微震的研究和应用主要集中在以下方
井口处,远程控制中心安装在地表办公楼内,中间通面:①微震机理的研究;②微震源的定位研究;③微
过矿区局域网光纤连接。20km的漏泄电缆覆盖区震信号提取和分析识别研究;④在生产实践方面的
域主要运输和生产中段。
应用。
MCA系统装有话音信道,每条声道都装有2.3.1微震系统基本原理
PABX接口,对井下工作人员配备无线的DTMF(双
岩体微震技术是利用岩体受力变形和破坏后本
音多频)拨号方式进入矿区通信系统。同样,任何身发射出的微震波来进行监测工程岩体稳定性的技
地面电话都叮通过拨打分机号码与无线装备建立话术方法。国内外学者通过大量现场研究得出:岩体
音通信。
在破坏之前,必然持续一时间以声的形式释放积
MCA系统是在同一条漏泄电缆内双向传输的蓄的能量,这种能量释放的强度,随着结构枃临近失稳
系统,发射的无线信号通过电磁耦合到漏泄电缆内,而变化。每一个微震事件都包含着岩体内部状态变
并传送到中继基站,再经中继基台转发后又传回矿化的丰富信息,因此通过对接收到的信号进行分析、
井的泄漏电缆。系统使用的是新型的宽带泄漏电处理,可作为评价岩体稳定性的依据。微震监测系
缆。它采用的挤出介质(物理发泡技术),其防水性统正是进行微震信号接收及分析处理的有效工具,
极强,且耐弯曲和碰撞
可以利用岩体微震的这一特点,对岩体的稳定性进
2.1.2漏泄通信系统特点
行监测,从而预报岩体塌方、冒顶、片帮、滑坡和岩爆
集群系统由于采用了信道共用技术,信道利用等地压现象。
率比常规的多信道系统大大提高。个常规四信道2.3.2微震定位原理
系统,每个信道如容纳20个用户,4个信道则可容
微震定位作为岩爆、矿山岩体失稳预报及岩体
纳80个用户;而在话务量及呼损率相当的情况下,