研究案例
采矿
中国安徽省地下煤矿开采
MSHA(矿业安全和健康管理)安全认证的微震系统已在中国东部的
两个煤矿安装。矿区对微震活动的监测可提高对长壁开采法力学
机制的认识，并提升采矿的安全性。
由淮南矿业集团经营的淮南新庄子与望风岗煤矿已在矿区安装
了 ESG 微震监测系统。这些系统用于评估微震活动与地下长壁
煤矿的挖掘，并在煤矿作业危险与风险的管理中发挥重要的作
用。
背景
长壁开采是一个常用的地下煤炭开采的方法，这个方法是用剪
切机这种大型设备沿走向以片状或板状开采矿石。矿石开采
后，用液压支架来维持采煤工作面后顶板的稳定。当煤炭开采
完并且剪切机往走向前进较长距离后，液压支架将被移除，控
图 1：中国淮南望风岗煤矿
制顶板的围岩发生适量变形。这样可以减少工作面和邻近矿柱
的应力。
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近来，微震监测已纳入煤矿井下作业，以进一步了
解煤炭挖掘过程中岩石的破坏与力学机制。然后，
由于矿区存在潜在的可燃性气体，电力设备可能会
造成点火风险。因此，系统必须包装在特殊外壳
里，以将电力设备隔绝起来。系统并需经煤矿安全
和健康管理局（ MSHA ）认证，以用于地下煤矿。
图 2：安装传感器
ESG 方案
MSHA(矿业安全和健康管理)安全认证的微震系统已与 2009 年分别在新庄子与望风岗煤矿安装。距表面
570 到 725 米深度范围内，一系列单轴检波器遍布在每一个煤矿长壁开采层周围的坚硬岩石层中。
两个 ESG 微震系统已安装，其目的是监测煤层周围地区的地震活动。通过观察长壁开采工作面前地震
事件的大小、位置和频率，寻求对煤矿瓦斯爆发的管理。此外，通过监测已开采完地区伴随顶板坍塌发
生的地震活动，提供顶板坍塌过程的应力分布信息，可确保对这一过程的有效控制。
结合合理的系统布置，ESG 的
微震监测系统可以准确地提供
煤层破裂的大小、频率和程度
的实时信息，展示它们在减灾
方面的功效。
图 3：中国淮南新庄子煤矿传感器阵列布置
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