矿山灾害监测预警+智能综合防治.docx

矿山灾害监测预警 摘要：随着矿业的发展，矿山地质环境问题日益凸显，矿山地质灾害、含水层破坏、地貌景观破坏、水土污染等问题日益凸显。矿山一旦发生灾害，不仅会对矿山的地质环境造成一定的影响，而且还会对矿山周围人们的生命安全造成威胁。所以，对矿山环境进行监测预警十分的重要。随着科技的进步，监控系统的智能化程度也在不断提高。GNSS在滑坡等地质灾害的监测中起到了很好的作用；有一些矿区会将SAR技术应用于地表塌陷的测量与监控中，证明了该方法的准确性和监测效果。另外，有些地方将无人机、人工智能、大数据、云计算等数字化技术用于矿山的地质灾害监测。因此，近年来，我国在地质灾害监测与预警方面也得到了越来越多的应用。 关键词：矿山灾害监测 监测与预警 智能化监控 一、研究背景与意义 一直以来，金属非金属矿山行业是事故多发领域，随着安全科学技术的快速发展、政府安监部门对矿山安全的高度重视以及作业人员安全意识的逐步提高，我国安全形势有所好转，但是由于该行业的特点，矿山伤亡事故总量过大，重大、特大事故多发的势头还没有得到有效遏制，安全生产形势较为严峻。同时，我国金属非金属矿山种类繁多、所有制成分复杂、现有的矿山安全生产水平总体不高、技术力量薄弱，这些在一定程度上制约了我国矿山整体安全生产水平的提高。 在矿产资源需求量大，而国内矿产资源储量逐渐减少、易采矿产逐步枯竭的情况下，矿山逐渐转向对深部资源、残矿资源、松软破碎矿体、含水破碎带及断层临近矿体、大水矿床或水体下矿床等的开采。但是，对这些深部资源、隐患资源进行开采，回采的过程将面临高井深、高地压、高地热、突水等多种灾害的威胁，开采过程安全无保障。因此，在当前资源紧缺、国内安全生产形势严峻的情况下，如何保障深部资源、隐患资源等的安全开采已成为亟待解决的问题。 近年来，随着计算机技术、传感技术、通讯技术、预测预报技术等的快速发展，灾害监测监控及预警技术逐步被应用于矿山行业，在一定程度上实现了矿山灾害监测监控、灾变的预测预报，为矿山安全生产提供了较强的技术支持。但是，国内研发及矿山使用的监测监控仪器、综合监测系统等在灾害监测、灾变预测预报等方面存在较多不足。 二、灾害特点 多灾源地下矿山的开采过程处于极为复杂的恶劣环境中，因自然灾害或人为因素影响导致灾害多重共存，使多灾源地下矿山的生产过程面临更为严峻的安全问题的考验。 灾害发生潜在性 大多灾源矿山生产过程中危害主要来源于狭窄的有限空间、地应力重新分布、地温高、地质条件恶劣、地下水、有毒有害气体等。多灾源地下矿山的幵采条件极为恶劣，开釆过程受多种灾害共同影响，发生灾害事故的可能性极大。 灾害具有衍生性，易形成灾害链 矿山井下生产系统是一个极其复杂的空间分布的灾害系统，多灾源地下矿山的生产过程灾害丛生。由于受高地压、高地温、高井深、高岩溶水压、复杂空区、破碎带等灾害共存的影响，采矿过程复杂环境下，灾害将相互作用，互为因果，从而导致冒顶片帮、岩爆、突水等事故的发生，井下生产系统通风困难、有毒有害气体滞留、高温潮湿环境影响作业人员健康、工作效率降低。 灾害具有并发性 由于灾害间的衍生关系，在矿山复杂系统中，一种危险因素的显现导致另一种危险因素的孕育，随着某种危险因素的不断升级，在一定程度上加剧了其他危险因素对整个矿山或局部区域安全的威胁。 灾害导致的后果严重 多灾源地下矿山开采中因受高地应力、高地温、破碎带、复杂空区及其积水或滞留的有毒有害气体等某种灾害或多种灾害并存的威胁，开采扰动条件下，极可能导致冒顶片帮、坍塌、突水、中毒窒息等的发生，这些事故的发生将给多灾源地下矿山生产系统造成毁灭性的破坏。 三、灾害监测研究现状 我国监测监控技术的研究与应用较晚，20世纪80年代初期，我国从国外引入了一些监控系统，并将其应用与我国的矿山生产。但是，由于这些系统不符合我国矿山的特点，应用过程存在多方面不足，为此，我国一些科研单位在消化、吸收国外先进监测监控技术的同时，结合我国矿山特点，先后研制出KJ2，KJ4，KJ8，KJ10，KJ13，KJ19，KJ38，KJ66，KJ75，KJ80，KJ92等煤矿安全监控系统。随着电子技术、计算机技术的迅猛发展和企业自身发展的需要，国内各主要科研单位和生产厂家又相继推出了KJ90，KJ95，KJ101，KJF2000，KJ4/KJ2000和KJG2000等监控系统，以及MSNM，WEBGIS等煤矿安全综合化和数字化网络监测管理系统。但是，由于研究单位与生产厂家等不同，受技术水平的限制，我国的监测监控系统也存在多方面的不足:没有统一的通讯规范、数据接口不规范、设备及系统间无法兼容、智能传感器性能差、系统诊断功能较差、系统监控性能不高且技术水平有待提升等。 随着计算机技术、传感技术、无线通讯技术等的迅速发展，我国逐步开始了对矿山监测监控智能化、