
在矿山安全生产与智能化转型的关键时期,实现对地下地质结构的精准探测和透明化呈现,成为行业面临的核心技术挑战。近日,凤凰山石灰石矿成功开展了一项创新勘探实践,利用高密度环境噪声地震成像技术,实现了对矿区地下25米深度范围内地质结构的精细化探测。
在露天矿开采过程中,传统的地质勘探方法存在明显局限——例如孤立的钻孔或探地雷达,这些方法通常基于点状探测,在潮湿的采矿作业环境效率低下,会干扰生产作业。如何实现对地下结构的“精准透视”,成为智慧矿山建设的关键难题。摒弃传统人工震源,创新性地利用矿山环境中固有的机械振动、车辆运行等“背景噪声”作为信号源,布设了一条由120台SmartSolo IGU-16HR 5Hz智能节点地震仪,1米超密集点距的线性观测阵列。 非煤露天矿山安全智能开采国家矿山安全监察局重点实验室的安徽理工大学郑强强副教授团队联合宏大爆破工程集团有限责任公司李萍丰教授高工团队,对连续记录的环境振动数据进行处理,运用两项核心技术:1、台站自相关:应用于单个节点的连续记录,直接提取每个传感器正下方的浅地表反射响应;2、空间自相关(SPAC):利用密集阵列数据提取面波频散曲线,用于横波速度反演和成像。 高可靠且灵敏度高的SmartSolo节点地震仪的部署在本次项目中至关重要,它为此项在恶劣(多雨)作业环境下进行稳健层析成像,提供了所需的高保真度、连续性数据流。 高质量数据带来了明确且具有指导意义的结果: -精准灾害体测绘:处理后的数据生成了高分辨率横波速度图像,成功识别出三个明显的低速异常区,精确对应了空洞或松散带。 -现场验证:随后对预测位置进行的直接检查和有针对性的钻探证实了地震识别结构的准确性。 -SmartSolo节点地震仪台站数据的一致性和高质量,是生成清晰、可解释的速度模型的关键,为决策提供了充分信心。 本研究证明,高密度背景噪声地震成像是一项变革性的实用工具,可用于露天矿的实时地质勘探。它提供了一种快速、准确且不干扰生产的方法来可视化地下风险,直接为更安全、更高效的智能爆破设计提供依据。该方法成功的核心在于节点地震系统的运行可靠性和数据质量,这证明了SmartSolo节点地震仪在推动新数据驱动的采矿安全与地质透明化方面发挥着至关重要的作用。 本文内容来源以及链接: Li, PF., Zheng, QQ., Xu, Y. et al. Transparent geological exploration for intelligent and safe open-pit mining based on ambient noise seismic imaging. Appl. Geophys. 22, 12–21 (2025). https://doi.org/10.1007/s11770-024-1168-6






