經(jīng)過多年的大規(guī)模持續(xù)采掘，我國淺部礦產(chǎn)資源逐漸降低，礦產(chǎn)資源的采掘逐步向深層推動(dòng)。有關(guān)資料顯示，將來10年內(nèi)，我國將有三分之一以上金屬礦山的采掘深層達(dá)到或超過1000米，深井采掘變成將來礦業(yè)研發(fā)的必然趨勢(shì)。然而，在孕育著礦產(chǎn)資源的深層地帶，冒頂、片幫甚至巖爆等災(zāi)害頻繁發(fā)生，嚴(yán)重威脅著井下作業(yè)人員的人身安全。“小規(guī)模的巖爆會(huì)從周邊巖石中飛出一些片狀，伴隨清脆的爆破聲。大規(guī)模的巖爆發(fā)生時(shí)聲音有點(diǎn)像雷電。”礦冶科技集團(tuán)有限公司（以下簡稱礦冶集團(tuán)）首席專家、礦山工程研究設(shè)計(jì)所優(yōu)點(diǎn)楊小聰透露，巖爆是金屬礦深井采掘的主要安全災(zāi)害，一般會(huì)損壞巷道、采場及井下設(shè)施設(shè)備，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致人員傷亡。
為保障安全生產(chǎn)，礦冶集團(tuán)礦山工程研究設(shè)計(jì)所礦山地壓監(jiān)測團(tuán)隊(duì)經(jīng)過近10年研發(fā)，打造了BSN礦用高精度微震監(jiān)測系統(tǒng)及BSC礦山安全監(jiān)測分析云服務(wù)平臺(tái)，“感知”深井采礦工區(qū)的“動(dòng)靜”，為深井采掘搭建起安全“防火墻”。
楊小聰介紹，礦山地壓監(jiān)測業(yè)務(wù)是從采礦安全需求中衍生出來的，包含應(yīng)力監(jiān)測、變形監(jiān)測、位移監(jiān)測和微震監(jiān)測等多種監(jiān)測內(nèi)容。其中，微震監(jiān)測是監(jiān)測巖爆最有效的方式。結(jié)合應(yīng)力監(jiān)測、變形監(jiān)測數(shù)據(jù)，監(jiān)測系統(tǒng)能夠直觀地體現(xiàn)地壓活動(dòng)，進(jìn)而協(xié)助技術(shù)人員總結(jié)礦山地壓活動(dòng)規(guī)律，對(duì)工區(qū)的安全隱患進(jìn)行預(yù)警，保障采掘作業(yè)的安全。
“當(dāng)巖層所受壓力接近其強(qiáng)度極限時(shí)，會(huì)產(chǎn)生‘聲發(fā)射信號(hào)’。如果礦山巖石在地壓影響下發(fā)生破裂，會(huì)發(fā)出微震信號(hào)。”楊小聰介紹，礦山地壓監(jiān)測里的微震監(jiān)測系統(tǒng)通過監(jiān)測礦山巖石在采礦過程中發(fā)出的微震信號(hào)，能夠推斷礦山地壓活動(dòng)時(shí)空規(guī)律，評(píng)定采礦工作區(qū)域的安全隱患。技術(shù)人員可通過提早采用安全措施來規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)開采、支護(hù)等井下作業(yè)的在線提升，更安全地組織生產(chǎn)。
目前，礦山地壓監(jiān)測團(tuán)隊(duì)研發(fā)的礦山地壓監(jiān)測系統(tǒng)是國內(nèi)最主要的礦山地壓監(jiān)測系統(tǒng)之一，已開始在多個(gè)礦山推廣應(yīng)用。
楊小聰分享了礦山地壓監(jiān)測系統(tǒng)在云南省迪慶藏族自治州香格里拉市區(qū)東北部普朗銅礦的應(yīng)用案例。“礦山地壓監(jiān)測系統(tǒng)成功預(yù)警了普朗銅礦的一次采空區(qū)懸頂事件。”他說，2017年，礦山地壓監(jiān)測系統(tǒng)就曾在普朗銅礦中更好地體現(xiàn)了采空區(qū)問題，提前進(jìn)行了安全預(yù)警，協(xié)助技術(shù)人員及時(shí)采取了預(yù)防措施。
今年4月，《“十四五”國家安全生產(chǎn)規(guī)劃》發(fā)布。該規(guī)劃提出，深化金屬非金屬地下礦山采空區(qū)隱患治理，建立完善非煤礦山安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測預(yù)警機(jī)制和監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，研發(fā)應(yīng)用非煤礦山智能感知裝備及綜合監(jiān)控裝備。
在礦冶集團(tuán)試驗(yàn)室，由3塊大顯示屏組成的礦山安全監(jiān)測云服務(wù)平臺(tái)，正即時(shí)展現(xiàn)地下礦山的礦山地壓監(jiān)測、露天礦山的邊坡監(jiān)測和尾礦庫的綜合安全監(jiān)測信息，為技術(shù)人員提供分析數(shù)據(jù)支撐。
楊小聰表示，礦冶集團(tuán)礦山工程研究設(shè)計(jì)所礦山地壓監(jiān)測團(tuán)隊(duì)看準(zhǔn)“智慧礦山”，正推動(dòng)礦山安全監(jiān)測云服務(wù)平臺(tái)建設(shè)。利用該平臺(tái)，團(tuán)隊(duì)可在北京辦公室遠(yuǎn)程診斷全國各地礦山企業(yè)地壓狀況，實(shí)現(xiàn)礦山開采過程中“安全預(yù)警—災(zāi)害防控”立體管控。