微震监测传感器布设方案评价模型及应用
微震监测系统应用及分析
微震监测系统应用及分析4.1 老虎台微震监测系统的应用ARAMIS M/E 微震监测系统安装、调试后，运行良好，共监测到微震事件2482次，释放的总能量为3.56×109J，事件平均释放能量为1.43×106J。
其中微震能量大于109J的1次，发生在2009年2月25日2:05:28，具体三维坐标为（36450，77497，-836），能量为1.07×109J；108~109J的微震事件数5次；107~108J的微震事件数9次；106~107J的微震事件数45次；105~106J的微震事件数190次；104~105J的微震事件数502次；103~104J 的微震事件数877次；能量低于103J的852次，见图4.1。
按照工作面发生情况，微震事件分布见图4.2。
每月微震事件发生情况见表4.1～4.8。
由表4.3得出：2008年11月期间发生一次能量高达8.54×108J的微震事件，多次能量值大于106J的事件，原始波形图如下4.7。
11月期间共监测到微震事件360次，释放的总能量为8.8×108J，发生在83002工作面的有143次，释放的能量为9.53×106J；发生在55002工作面的有119次，释放的能量为4.93×106J；另外，有32次发生在38001，30次发生在38002，16次发生在63003，20次发生在73003工作面。
其中最大能量事件数发生在11月4日19:22:26，能量值为4.052×106J，38001工作面，具体三维坐标（35711，77184，-425）。
10月21日、10月28日和11月6日3次事件基本上可以看作一组事件，3次事件发生时间接近，沿着煤层走向分布在不同层位上（-828，-676，-523），但均分布在断层附近；在具体位置上，3次事件均发生在巷道交叉位置，距离工作面较远，采动影响不是事件发生的主要原因。
微地震监测方案
微地震监测方案地震是地球表面因地壳断裂导致的振动现象，对人类生命和财产造成了巨大的威胁。
而微地震作为地震研究中的一个重要分支，被广泛应用于地震的监测与预警工作中。
本文将介绍一种可行的微地震监测方案。
一、引言地震是一种破坏性极大的自然灾害，而微地震监测则是通过监测和研究微小地震信号，以了解地壳的活动状况，更好地预测和防范大规模地震事件的发生。
因此，制定一套有效的微地震监测方案至关重要。
二、设备和技术1. 声波传感器声波传感器是一种用于检测地震信号的关键设备。
它能够测量地壳中微小地震波的振幅、频率和持续时间，从而判断地壳的活动情况。
2. 数据采集系统数据采集系统是用于收集和记录声波传感器所感知到的地震信号的设备。
采集系统应具备高灵敏度、高采样率和较大存储容量，以确保数据的准确性和完整性。
3. 数据处理软件数据处理软件用于对采集到的地震数据进行处理和分析。
它能够提取出地震信号的关键特征，并进行相关性分析，有助于判断地震的发生原因和趋势。
三、监测范围与布点微地震监测的范围应根据地震活动频率和地理位置进行合理确定。
选择地震频繁的地区进行监测，可以提高监测的准确性和有效性。
布点方面，应充分考虑地震监测站之间的辐射覆盖范围，布设足够数量的监测站点，并确保各监测站点之间的距离适当，以便有效监测地震信号的传播路径。
四、数据分析与处理1. 地震事件识别通过数据处理软件对采集到的地震数据进行分析，识别出地震事件的发生时间、震级和震源位置等关键信息。
这有助于及时了解地震活动的情况，并采取相应的应对措施。
2. 地震波形分析地震波形分析是对地震信号的振幅、频率和持续时间等进行详细分析的过程。
通过对地震波形的分析，可以判断地震的来源、运动性质和可能对周边地区产生的影响。
3. 数据趋势分析通过长期对微地震监测数据的积累和分析，可以发现地震活动的趋势和规律。
这对于预测地震事件的发生概率和可能性有很大的帮助。
五、监测结果的意义与应用微地震监测的结果可以为地震学研究提供重要的数据支持，有助于科学家们对地震活动机制和震源构造的认识。
矿山微震监测的传感器优化布置研究
矿山微震监测的传感器优化布置研究摘要：微震监测台网的布置是提高微震定位精度的重要方法之一。
文章通过分析矿山微震监测的特点，提出影响微震记录分辨率的三个主要因素：岩层结构、系统的宽频带特征以及到时的不规律性。
并通过对主频和传播速度的分析，建立了传感器间距计算模型。
以河南某矿某工作面为例，通过多次校验炮获得工作面的波速及有效波形主频，确立传感器布置间距约为30 m。
该方法为微震拾震传感器的布置提供了理论依据。
关键词：观测系统；微地震；地震波频率；传感器布置；主频微震监测技术作为目前矿山安全监控最有效的监测手段之一，在矿山安全中的应用愈来愈受到人们的重视。
随着微震技术应用领域的不断拓宽，对定位精度的要求也越来越高。
微震台网的布置是提高微震定位精度的重要方法之一。
1 影响微震记录分辨率的因素在微地震监测岩层破裂运动的实践中，为了提高震源的定位精度，除了定位算法外，如何准确拾取地震波的初始到时同样是影响定位精度的重要因素。
根据地震原理和地震波传播理论，影响原始微地震记录分辨率的因素主要有以下几个方面：①岩性不同，地震波的折射、反射造成信号叠加，影响信号的质量。
②传播介质的差异，造成信号频率及振幅衰减的差异。
③到时的不规律性。
不同道间接收到的地震波到时是不同的。
检波器布置的间距，影响了初始到时拾取的可靠性。
2 微震波的主频与传播速度分析同一类型的地震波在除了传播距离不同而高频成分吸收不同外，在不同的传播介质中由于吸收系数的不同，地震波的高频成分吸收程度也不尽相同。
当产生微地震事件处的岩层岩性及其地震波传播介质的岩性变化相对较小时，地震波的频率就相对稳定，此时，地震波的传播速度也相对稳定。
反之，则传播的速度变化起伏。
将矿山微地震监测的全空间划分成三层，上覆岩层和底板、基底岩层以及煤层。
地震波在本层传播时，为顺层传播，稳定性较好；跨层传播时，为穿层传播，介质不一，稳定性较差。
通过前期分析监测区域地震波传播的稳定性，可以为选择监测目标区域与检波器埋置的提供依据。
石人沟铁矿微震监测系统传感器优化布置的研究
一
１０ 。对 巷道 拱 顶 区域 进 行 监 测 ， 据 现 场 实 际 ３。 根
情况 ， 以对 传感 器 的钻孑 位 置稍 作调 整 ； 可 Ｌ 巷道 两 帮
图 １ 监 测 点 布 置 位 置
该 频率 震 动波作 用 下 ， 道稳 定性 基本 上 不受影 响 。 巷 （） ２ 在频 率 为 ３Ｈ 震 动作 用 下 ， 道 ６ ７ ８３ ｚ 巷 ， ，
个 监测 点 区域动 力 响应 系 数介 于 １ ２ ２～１ ２ ９ 动 ．３ ．５ ， 力 响 应 系数 增 大 。巷 道 １和 １ ３两个 监 测 点 区 域 动
位 置用 来补 充监 测 。
３ 结 论 传感器优化布置 的方法有很多 ， 各有其应用的
范 围 、 势 和局 限性 。从 合理 经 济 的角度 出发 ， 议 优 建
噪音的环境 中， 利用尽可能少的传感器获取全面 、 精 确 的结 构参 数 信息 ； 测 得 的监 控 数 据 应 能 够 与 模 ② 型分析 的结果 建立 起 对 应 关 系 ； 能 够 通 过 合 理 添 ③ 加传感器对感兴趣 的部位进行数据重点采集 ； ④测 得 的监 控 数据 对监 控对 象 的变化 最 为敏感 。
有 受到影 响 。
监 测相 结合 ， 监测 数据 更加 稳 定 和准确 。 使
参 考 文 献
［ ］ 梁正 召， １ 唐春安 ， 张永彬 ， 岩石 三维破 裂过程 的数值模拟 研 等． 究［ ］ 岩石力 学与工程学报 ，０ ６ ２ （ ）９ １ ３ ． Ｊ． ２ ０ ，５ ５ ：３ － ６ ９ ［ ］ 李海波 ， ２ 蒋会 军， 赵 坚， 动荷载 作用下岩体 工程安 全的几 等．
微震监测技术及应用
微 震 是 指 岩 体在 外 界 应 力作 用 下 ， 介 质 中一 个 或 多个 局域 源 以瞬态 弹性波 的形 式迅 速 释放 其存 储 的弹性 应 变 能 的 过 程 Ｊ 。通 过 传 感 器 采 集 、 记 录、
２ 微 震 监 测 技 术 的 应 用
２ ． １ 岩 爆监 测
分析微震信号 ， 并以此为依据推算出震源 的震级、 位 置等特征的技术称为微震监测技术。该技术是在地 震 监测 技术 的基础 上 发 展 起 来 的 ， 在 原 理 上 与 地 震
止 。最后 的结果 取其 几何 中心 ， 即为所求 震源 位置 。 实 践证 明 Ｇ ｅ ｉ ｇ ｅ ｒ 算 法是 一 种 可 靠 的 、 精 确 的震
在 非矿 山行 业 的应 用 也 有 许 多 的成 功 案例 ， 如 油气 勘 探及 核废 料 地下 存 储 、 大 型水 电工 程 隧 道 稳定 性 监 测等 。张文 东 、 马 天 辉 等通 过 对 锦 屏 二 级 水 电 站
微震 监测 技术 的关 键 环节 之一 。 国内外学 者对 此进 行 了大量 的研 究 工作 ， 提 出了有 很 多 种 震 源定 位 方
及采 场 矿柱 稳定 性监 测 、 岩爆 的发 生等 。 白越 、 王经 明在梧 桐庄 煤矿 底板 突水 预测 试 验研究 中采用 微震
监 测 系统 ， 并对 所得 到 的微震 事件 进行 分 析 ， 得 出微
法， 其中 Ｇ ｅ ｉ ｇ ｅ ｒ 震 源定 位算 法 在 实 际 生 产 中应 用 的
较多。
Ｇ ｅ ｉ ｇ ｅ ｒ 震源 定位 算法 是 由德 国物 理学 家 Ｇ ｅ ｉ ｇ ｅ ｒ 于１ ９ １ ２年 提 出 ＿ ６ ｊ 。其 原 理是 由一个 给定 的起 始点 ，
微震监测系统应用研究分析
第 ３５卷第 ５期 ２０１９年 １０月
湖南有色金属
ＨＵＮＡＮＮＯＮＦＥＲＲＯＵＳＭＥＴＡＬＳ
１
·采 选·
微震监测系统应用研究分析
张 晖１，李志超２
（１长春市地震速测速报中心九台地震台，吉林 长春 １３００００； ２中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙 ４１００８３）
摘 要：设计并建立了深部开采压力监测预警系统。利用盖革定位法和 Ｍａｔｌａｂ软件，对微地震监测 网络的布局方案进行了数值模拟和分析。通过对各种方案震源定位精度的比较，优化了布置方案， 现场安装了一套完整的微震监测网络。通过数据采集和分析，爆破信号的三维反坐标与实际爆破 位置的误差小于 １０ｍ。因此，该监测预警系统能够满足矿山生产的需要，对预测和预防动态灾害 事故具有重要意义。 关键词：深部开采；微震监测；预测；Ｇｅｉｇｅｒ定位 中图分类号：ＴＤ３２６＋２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３－５５４０（２０１９）０５－０００１－０５
微震监测技术应用研究(2)
三、监测方式震动是由地下开采引起的，是煤岩体断裂破坏的结果。
与大地地震相比，震动震中浅，强度小，震动频率高，影响范围小，故称之为微震。
微震法就是记录采矿震动的能量，确定和分析震动的方向，具体来说，就是记录震动的地震图，确定已发生的震动参数，例如震动发生的时间，震中的位置，释放能量的大小等。
其原理是利用拾震仪站接收的直达P波起始点的时间差，在特定的波速场条件下进行二维或三维定位，以判定破坏点，同时利用震相持续时间计算所释放的能量和震级，并标入采掘工程图，圈定出震动频繁的区域，以便及时采取措施。
“SOS”微震监测仪用于矿山震动监测，可以对矿井工作面前方及其周围微震事件通过连接的DLM2001型检波测量探头，把接收到的震动信号以电流的形式传输到地面的DLM-SO信号采集站，进而对记录的震动信号进行定位和能量计算，可以较准确地确定10-100焦的低能量震动的位置，从而为矿山震动危险性的分析预测提供可靠资料。
四、“SOS”微震监测系统的优点微震监测系统监测范围可大可小，且具有较高的定位精度，已成为矿山开采诱发动力灾害监测的主要技术手段。
利用微震监测系统，在发生微震活动的矿区内布设微震探头（传感器），探测微破裂所发出的地震波，确定发生地震波的位置，还可以给出地震活动性的强弱和频率，通过微震监测获得的微破裂分布位置，判断潜在的矿山动力灾害活动规律，通过识别矿山动力灾害活动规律实现预警。
五、应用结果“SOS”微震监测系统自2007年6月25日在砚北煤矿运行以来，在250205上工作面，共发生103焦以上的震动1763次，其中有1次强冲击发生在2007年7月1日10：26分，震动能量达1.9×107焦，来压位置在工作面附近辅运顺槽侧，对巷道和设备造成严重破坏，有7次弱冲击，震动能量在5.3×106焦左右，这些冲击将早晨恶搞巷道同程度的底鼓或顶下沉。
下面以1次典型的来压为例分析来压规律：图1是2007年7月1日的来压前震动变化趋势，日震动总能量和震动次数之间的变化在正常情况下很吻合，并且直线变化斜率基本相同，6月28日到6月30日震动总能量变化趋势较大，结合图2，6月29日到6月30日，产量和推进度出现变化趋势相反的情况，7月1日早班10：26分来压，来压位置在250205辅运顺槽侧工作面前方20米，震动能量1.9×107焦，致巷道严重底鼓和顶下沉，部分设备压坏，未造成人员受伤。
红透山铜锌矿微震传感器布置方案分析
Ｋ ｅ ｏｒ ｓ： ｇ ｏ ｏ ｃ １ｓｒ ｃ ｕｒ ； ｅ ｐ ｙ ｚ ｅ； ｍｉ ｒ ｓ ｉｍ ｉ ｏ ｔ ｒｎ ｙｗ ｄ ｅ ｌ ｇｉａ ｔ ｕ ｔ ｅ ｍ ｔ ｏｎ ｃ ｏ ｅｓ ｃ ｍ ｎｉｏ ｉ ｇ；ｃ ｔ ｏ ｏｉ ｏｎ ｒ ｌｐ ｎｔ
造 表现 为矿 区的变 质岩 层呈 现 比较 紧闭 的反“ ” ∽ 型
起 的岩 爆 ， 而达 到快 速 、 从 有效地 进行 安全 支护 的 目
的 ， 透 山 铜锌 矿 于 ２１ 红 ０ ０年 从 南 非 ＩＳ 公 司 购 进 ＳＩ
ＩＳ微震 监测 系统 。系 统 中传 感 器 的布置 合 理性 直 Ｓ
ＺＨ Ａ ０ ｎｇ ｈ Ｘｉ ｚ ｕ
（ Ｆｕｓ ｕｎ Ｈ ｏｎ ｏ ｈ ｎ Ｍ ｉ ｎｇ Ｃｏ．， Ｌｔ ｈ ｇｔ ｕｓ ａ ｎｉ ｄ．， Ｃｈｉ ｏ ｅ ｒ ｕｓＭ ｅａ ｓＧ ｒ ｕｐ， Ｆｕｓ ｎａ Ｎ ｎｆ ｒ ｏ ｔ ｌ ｏ ｈｕｎ Ｌｉｏｎ ｎ ３ １，Ｃｈｉａ） ａ ｉ ｇ １１ ３２ ｎ Ａ ｂｓ ｒ ｃ ： Ｈ ｏｎ ｏ ｈ ｎ ｉ ｎｅ ｏｆｔ ｅ ｉ ｎｇ ｍ ｉ ｓ ｉ ｃ ｎａ， ｗ ｈ ｒ ｏｃ ｒ ｔ ｉ ａ ｅ ｒ ｄ ｍ ｏｒ ｐｒ ｍ ｉ ｔａ ｔ ｇｔ ｕｓ ａ ｓ ｏ ｈｅ ｄｅ ｐ ｍ ｎｉ ｎｅ ｎ ｈｉ ｅ ｅ ｒ ｋ ｂｕ ｓ ｓ ｐｐ ａ ｅ ｅ ｏ — ｎｅ ｔ Ｔｈｅ ｓ ｉｍ ｉ ｏ ｔ ｒｎｇ ｓ ｔ ｍ ｓｕｓ ｄ ｔ ｏｎ ｔ ｒｔ ｉ ｎｇ ｏ ｒ ｔｏｎｓｒ ａ ｉ ｅ Ｔ ｈ ｅ ｔｎｇ ｏｆｔ ｅ ｍ ｏ ｔ ｎ． ｅｓ ｃ ｍ ｎｉｏ ｉ ｙｓ ｅ ｉ ｅ ｏ ｍ ｉｏ ｈｅ ｍ ｎｉ ｐｅ ａ ｉ ｅ ｌｔｍ ． ｅ ｓ ｔｉ ｈ ｎｉｏ— ｒｎｇ ｐ ｎｔ ｒ ｃ ｌ ｆｅ ｔｔ ｏｎｔ ｉ ｇ ｒ ｎ ｎｄ ｍ ｏ ｔ ｉ ｇ ｅ ｆ ｃ ｎ ｔ ｉｒ ｅｓ ｃｍ ｏ ｔ ｉ ｇ ｓ ｔｍ ． Ｔ ｈ ｒ ｉ ｏｉ ｓｄｉｅ ｔｙ ａ ｆ ｃ ｈｅｍ ｉｏｒｎ ａ ｇｅａ ｎｉｏｒｎ ｆｅ ｔｉ ｈｅｍ ｃ ｏｓ ｉｍｉ ｎｉｏｒｎ ｙｓ ｅ ｅｏ ｅ ｂ ｏｄｙ ｇｅ ｏｇ ｃ ｌｓ ｒ ｔ ｒ ｎ ｍ ｐ ｙ ｚ ｅ ｓ ａ ｅ ａ ｅ ａ ｌ ｚ ｄ，ａ ｈｅ ｈｅ ｐｒ ｓ ｕ ｅ ｄｉｔｉ ｕｔｏｎ ｉ ｌｏ ｆ ｔ ｒ ａ ｏｌ ｉａ ｔｕｃ ｕ ｅ ａ ｄ ｅ ｔ ｏｎ ｔ ｔ ｒ ｎａ ｙ ｅ ｎｄ ｔ ｎ ｔ ｅ ｓ ｒ ｓ ｒｂ ｉ ｓ ａ ｓ ｕｒｈｅ ｎａ ｌ ｅ ｙｚ ｄ． Ｃｏ ｂｉ ｄ ｗ ｉｈ ｅｓ ｉ ｏ ｔ ｉ ｈａ ａｃｅ ｉｔｃ ｍ ｎｅ ｔ ｓ ｉｍ ｃ ｍ ｎｉｏｒｎｇ ｃ ｒ ｔ ｒｓ ｉｓ，ｔ ｏ ｒ ｏｉ ｓ ｓ ｔ ｉｇ ａ ｅ ｐｕ ｏ ｗ ａ ｄ， ｗｈｉｈ ｐｌ ｙ ｈｅ ｃ ｎｔｏｌｐ ｎｔ ｅ ｔｎ ｒ ｔｆ ｒ ｒ ｃ ａ ｓａ
混凝土结构微震监测技术规程
混凝土结构微震监测技术规程一、引言混凝土结构微震监测技术是指通过对混凝土结构所发生的微小振动信号的监测与分析，来得到混凝土结构内部的物理性质信息。
本技术可广泛应用于建筑物、桥梁、水利工程等混凝土结构的安全监测及结构健康监测领域。
本规程旨在规范混凝土结构微震监测技术的执行标准，以确保监测数据的准确性和可靠性，为工程结构的健康评估提供有效的技术支持。
二、监测设备1. 地震传感器地震传感器是监测混凝土结构微震信号的主要设备之一。
采用高灵敏度、低噪声、宽带宽的地震传感器可以获得较高精度的监测数据。
在选择地震传感器时，需考虑其频率响应、灵敏度、线性度、温度稳定性等因素，并进行校准和检测。
2. 数据采集器数据采集器是用于采集地震传感器所获得的微震信号，并将信号转化为数字信号存储在计算机或数据处理器中。
数据采集器需要具有足够的存储容量和高速数据传输能力，以满足监测信号的实时采集和处理需求。
3. 计算机或数据处理器计算机或数据处理器是用于处理和分析采集到的微震信号，得到混凝土结构内部的物理性质信息的主要设备之一。
计算机或数据处理器需要具有强大的数据处理和分析能力，以满足监测数据的实时分析和处理需求。
三、监测方案1. 监测点布置监测点布置应考虑混凝土结构的结构特点和监测目的。
监测点应选择在混凝土结构重要节点处，如墙体、柱子、梁等。
监测点之间的距离应根据混凝土结构的尺寸和形状进行合理的布置，以确保监测数据的全面性和代表性。
2. 监测频率和时长监测频率和时长应根据混凝土结构的结构特点和监测目的确定。
一般情况下，监测频率应选择在1-10Hz之间，监测时长应不少于3个月，以确保监测数据的稳定性和可靠性。
3. 监测数据采集监测数据采集应严格按照监测方案进行。
在采集数据之前，需进行设备校准和检测，并对监测点周围的环境因素进行评估和控制。
监测数据采集应定期进行，以确保监测数据的实时性和准确性。
四、数据处理和分析1. 数据预处理数据预处理是指对采集到的监测数据进行预处理，包括数据滤波、去噪、采样率转换等处理。
微地震监测在装配式建筑施工中的应用研究
微地震监测在装配式建筑施工中的应用研究装配式建筑（prefabricated construction）是一种新兴的建筑方式，通过将建筑构件提前在工厂进行加工和装配，在现场快速拼接完成施工。
与传统的现场施工相比，装配式建筑具有施工周期短、质量可控、环境友好等显著优势。
然而，由于其结构组件之间紧密连接，加之有些构造体采用轻钢龙骨等材料容易受到外界因素影响，安全性问题引发着人们的关注。
为了保障装配式建筑的安全运行，在施工过程中有效监测地震活动尤为重要。
一、微地震监测技术概述微地震（microseismic）是指那些能够被地下特定岩土或岩石中微小裂缝产生的微弱振动信号捕获到并记录下来的地震事件。
微地震监测技术（microseismic monitoring techniques）利用高灵敏度传感器记录这些微小振动信号，并对其进行分析和处理，以获取有关岩层变形和破裂状态的信息。
在装配式建筑施工中，微地震监测技术可以帮助捕获和监测可能发生的结构变形和裂缝扩展情况。
二、微地震监测技术在装配式建筑施工中的应用1. 提前识别结构潜在问题微地震监测技术能够实时感知到结构体内部发生的微小变化，通过对微地震事件的分析和监测，可以提前发现并识别出结构存在的潜在问题，从而采取相应措施调整施工进程。
例如，在装配式建筑中常见的轻钢龙骨可能因为安装不当或者外力作用导致局部裂缝产生，通过微地震监测可以快速掌握结构变化情况，并及时进行修复或加固工作。
2. 监测地基稳定性装配式建筑大多是基于地面预埋模具进行组装，而地基稳定性是保障整个建筑安全运行的关键因素之一。
微地震监测技术可以实时记录并分析由于土壤运动引起的微小地震事件，并对其进行检测。
通过对微地震数据的分析，可以判断地基的稳定性，提前发现土壤松软、结构下沉以及地质灾害等问题，从而及时修补或调整施工计划。
3. 监测装配组件连接情况装配式建筑中各个构件之间的连接紧密，如果连接不牢固会对整个建筑的安全性造成严重影响。
装配式建筑施工中的微震监测与结构健康评估
装配式建筑施工中的微震监测与结构健康评估随着人们对环境保护和建筑质量要求的不断提高，装配式建筑在近年来得到了广泛应用。
然而，在装配式建筑的施工过程中，微震监测与结构健康评估成为一项重要任务。
本文将从微震监测技术的原理、施工过程中的应用、结构健康评估等方面进行论述。
一、微震监测技术概述1. 微震监测技术的原理微震监测是通过记录和分析由装配式建筑施工活动产生的地面振动信号来实现的。
其原理是利用传感器捕捉并记录地面振动信号，并经过处理分析得到相关参数。
2. 微震监测数据分析在装配式建筑施工过程中，通过对微震数据进行分析可以获得以下信息：（1）地下结构或周边土层是否受到破坏；（2）结构安全性及稳定性评估；（3）监控与预警系统是否正常运行；（4）辅助设计验证等。
二、装配式建筑施工中的微震监测应用1. 微震监测设备选择与布置在装配式建筑施工中，微震监测设备的选择和布置对保证数据准确性和易读性非常重要。
通常可以选用三轴加速度计、地脚螺栓等设备，并根据项目实际情况选择合适的位置进行布置。
2. 施工过程中的监测措施装配式建筑施工中，特别是在高层或大型装配式建筑项目中，应采取以下微震监测措施：（1）预紧阶段：记录主要微震事件，分析地下结构受力变化；（2）吊装阶段：记录吊装过程产生的振动情况；（3）安装阶段：记录组合件安装时产生的振动情况；（4）剩余阶段：检测结构整体状态，并作进一步健康评估。
三、结构健康评估与控制1. 结构健康评估方法通过对微震监测数据进行分析和处理，可以对装配式建筑的结构健康状况进行评估。
常见的方法包括模态参数识别、频谱分析、功率谱密度分析等。
2. 结构健康控制原则在装配式建筑的施工过程中，为保证结构健康与安全，需采取以下控制原则：（1）预测与控制：通过分析微震数据，预测可能产生的振动情况，并采取相应措施进行控制；（2）实时监测：安装监测设备，在施工过程中及时获取振动数据，并根据数据结果调整施工方案；（3）连续性评估：在建筑物使用阶段也要进行持续的结构健康评估，以确保长期稳定性和安全性。
装配式建筑施工中的微震监测与控制方法
装配式建筑施工中的微震监测与控制方法随着装配式建筑施工技术的发展，微震监测与控制成为了保障装配式建筑施工质量和安全的重要手段。
本文将介绍在装配式建筑施工中常用的微震监测方法以及相应的控制措施。
一、微震监测方法1. 概述装配式建筑施工过程中会产生一定程度的震动，这些震动可能对结构构件、连接件以及整体稳定性产生影响。
因此，为了确保装配过程中的安全性和结构完整性，需要进行微震监测。
2. 加速度传感器监测法加速度传感器是一种常用的微震监测设备。
它能够实时记录并反映结构在运载过程中所受到的加速度情况。
通过布设合理数量和位置的加速度传感器，可以准确监测装配过程中的振动情况，并提供实时数据供分析。
3. 数字图像处理技术数字图像处理技术是一种非接触性的微震监测方法。
通过摄像头拍摄装配过程中结构构件的振动变化，并通过图像处理软件进行分析，可以获取有关位移、变形等信息。
这种方法成本低廉且操作简便，适合装配式建筑施工中对结构稳定性要求较高的场景。
二、微震控制方法1. 震源控制在装配式建筑施工过程中，对于频繁产生微震的设备或机械，可以采取一些控制措施来减小震动强度。
例如，在使用混凝土泵浆时，可降低排放速度以减少震动效应；对于大型起重机械，可以增加阻尼措施来减小振幅。
2. 结构优化设计为了降低装配式建筑施工过程中的微震影响，可以在结构设计阶段就进行优化。
通过采用适当的材料并合理布置连接件，可以提高结构传力的效果，并降低传力过程中产生的震动。
3. 监测与预警系统建立监测与预警系统是装配式建筑施工中微震控制的重要手段之一。
这类系统可以实时监测结构变形和振动情况，并通过可视化界面向操作人员提供实时数据和预警信息。
一旦超过设定的阈值，系统将及时发出警报，使施工人员可以采取相应的措施。
4. 施工工序优化在装配式建筑施工中，合理规划施工顺序也是减小微震影响的重要方法之一。
通过合理安排各个构件的装配顺序，可以减少整体结构受力不均匀引起的震动。
微震监测系统
微震监测系统
2
1、概述
国内外现状
微震 监测 方法 研究
不同微震监测系统：
➢应岳用阳现奥状成I：HMS监测系统（自主知识产权） ➢➢加矿拿山大微E破S裂G监监测测系统 ➢➢南在非矿IS山S、监隧测道系、统地下油气储存洞室等方 ➢面波广兰泛S应O用S监，测取系得统大量研究成果 ➢➢英在国大A坝S、C边监坡测、系高统铁路基等工程稳 定性 监测方面逐步推广
批量拾取（P）等功能。
微震监测系统
30
4、数据采集、分析软件
微震监测事件定位与统计分析软件-事件定位分析
定位分析主要功能
➢ 通过定位算法：Geiger算法、区域搜索算法定位事件 ➢ 对当前事件的震源位置计算 ➢ 通过震级计算公式对震级等参数计算
微震监测系统
31
4、数据采集、分析软件
微震监测事件定位与统计分析软件-事件定位分析
微震监测系统
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3、设备技术指标、特点
传感器主要技术指标
灵敏度 ：30V/g 量程：0.16g 分辨率：0.00005g 频率范围：20-5000Hz(±3dB) 抗冲击：50g 适用温度：-30～+80 ℃
微震监测系统
12
3、设备技术指标、特点
时钟同步主要技术指标
输入接口：用于外部同步信号输入 输出接口：为采集模块提供同步信号输出 传输距离：15Km(单模) 同步方式： GPS方式 ，外部同步信号，自主产生 同步精度：所有同步方式精度均为百万分之一秒
内容提纲
1 概述 2 设备用途、组成 3 设备技术指标、特点 4 数据采集、分析软件 5 工程实例 6 致谢
微震监测系统
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1 、概述
矿山、边坡、大坝、隧道与地下硐室的安全稳定性监测，一直是 国内和国际上非常重视并致力于解决的问题。目前，在超大隧道及地 下硐室稳定性监测方面大多采用非常原始的方法，如应力变监测、移 位及形式监测等。这些监测的局限性是只能对岩体局部点进行监测， 难以对大范围岩体稳定性进行全面的宏观评价。
微地震监测技术及应用
微地震监测技术及应用摘要微地震监测工艺包括近震硏究的定位与地壳构架成像，微地震监测各类定位手段需创建不同II标函数，地震定位悄况的实质为求得II标函数的极小值。
NA拥有不依靠于模型初始值选用，不会收敛与部分极小值，比以往线性近似手段有更大的精度与稳定性。
经过地震信息的震相硏究，走时拾取反演能够得到地震干扰区的地震波速度系统，当前已推行使用在石油、气田勘察开发和页岩开发领域；矿山开挖中矿震、岩爆，煤和瓦斯突出，承压水突水检测；水利项H 施工坝址、边坡可靠性以及天然滑坡检测等诸多方面。
关键词微地震；监测方法；运用；研究1微地震具体定位手段微震监测方法是在地震监测方法的前提下发展起来的，其在原理上和地震监测、声发射监测方法一样，是依靠岩体受力损坏阶段破裂的声、能原理。
近震3D空间微地震定位忽视深度后能视为平面微地震定位情况，使用三点定位儿何手段，在已知三个测量点坐标与地层介质传递速度基础上，经过三点到时就能够明确震源部位［1］。
00是坐标原点，以R, R+AR1, R+AR2分别是半径作圆，三圆交点就是震源，如图1所示。
天然微地震出现频率相对偏低，地震震相容易区别，常体现出单事件特点。
精确的定位手段均是创建在3D空间前提下，常见的微地震震源定位基本手段包括Geiger法、网格检索手段等线性优化途径；还有遗传算法、模拟退火以及邻近算法等非线性优化手段［2］。
2微地震监测运用2」矿山安全开挖微地震监测伴随开挖深度增大，地压、瓦斯以及地下承压水等安全情况突出，微地震监测技术起到关键的作用。
冲击地压属于矿山内损坏行最大的地压问题，出现时大小不同的煤块以较大的速度飞向巷道，对矿山设备以及人员生命的威胁较大，因此对其研究具有重要作用［3］。
统计结构显示，大概50%的矿震是因为沙砾岩等重点层损害造成的，僅有少数矿震造成了冲击地圧情况，表示矿震和冲击地压的差异。
冲击地压与地震一样均是和地球中物理损坏相关联的岩体可黑性现象，其出现时均表现为较短时间内散发大量的应变能。
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微震监测传感器布设方案评价模型及应用
张楚旋 1 ,李夕兵 1 ,董陇军 1 ,姚金蕊2
( 1 .中南大学 资源与安全工程学院,湖南 长沙 4 10083 ; 2.贵州开磷集团,贵州 贵阳 550300)
摘
要 :为了弥补微震监测传感器布设方案仅依靠经验进行比选的不足 , 基于逼近理想解 的排序法
( TOPSIS ) 的基本思想建立了传感器布设方案评价模型 . 首先, 从技术条件 、 经济条件 、 工程条件三方面选取对 传感器布设方案影响最大的指标构建评价指标体系 . 其次 , 考虑指标处于边缘状态时对权重的影响采用变权 计算得到各方案的指标权重 . 最后 , 利用逼近理想解的排序法计算各方案综合优劣度 . 用该评价方法评估用沙 坝矿微震监测传感器布设方案 , 得出各方案优劣程度 , 为微震监测传感器布设多方案比选提供了一个较好的 途径 . 关 键 词 :微震监测; 传感器布设 ; 方案评价 ; 逼近理想解的排序法 ; 变权重理论 文献标志码 :A 文章编号: 1005 3026( 201 6) 04 0594 06 中图分类号 :TD 32
11] 序法[ 构建微震监测传感器布设方案综合评判
足归一性、 连续性、 单调性的变权映射 wj ( j =1 ,
n …, n) , [ 0, 1] 0, 1] , ( x1 , …, xn )寅wj ( x1 , …, 寅[
xn ) , 则 W( X)= ( w1 ( X), w2 ( X), …, wn ( X) ) 称 作一组变权向量, 其 n 维惩罚型状态变权向量满 足 x i ≥xj 圯S i ( X) ≤Sj ( X); 式中 Sj ( X) 对每个变元连续( j= 1, …, n) . 变权向量 W( X) 满足 W · S( X) =W( X) · wj Sj ( X) ), ( 2) Σ(
第4 期
张楚旋等:微震监测传感器布设方案评价模型及应用
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测数据可靠性和有效性的关键因素, 需要从以下 三个方面进行重点考虑: 技术可行, 即岩爆风险性 高的区域在监测范围之内并保证一定的监测精 度; 造价合理, 设备购置及安装产生的费用越少越 好, 包括设备造价、 掘进监测硐室及钻孔产生的施 工成本; 负面影响小, 安装简便, 安装之后对采矿 的干扰小. 国外研究人员在站网优化方面开展了较多的
Abstract: A sensor layout evaluation model based on the technique for order preference by similarity to ideal solution ( TOPSIS ) was established to make up the layout deficiencies of empirical design.Eirst, the indices which had great impacts on the choice of sensorlayout programs were selected according to the technical conditions , economic conditions and engineering conditions to build evaluation index system.Second ,considering the influence of the indices at the edge state on the weight,the variable weight calculation method was used to get the index weights of all schemes.Einally ,comprehensive advantages and disadvantages of each scheme were calculated by TOPSIS.This method was used to evaluate microseismic monitoring sensor layout programs to obtain the good and bad of each program. This model provides a good way for the layout of microseismic monitoring sensors. Key words :microseismic monitoring ;sensor layout;scheme evaluation ;TOPSIS ( technique for order preference by similarity to ideal solution) ;variable weights theory 随着浅部矿产资源逐渐耗尽, 矿山开采不断 走向 深部, 导 致采深 大的金 属矿山岩 爆事故 剧 增
这 4 个要素可计算出虚拟的最优解和最劣解, 最 后由各待评价方案和最优解的距离来评判方案综 合优越度
[ 11]
计算评判对象与最优理想解的距离: di+ = di- = c Σ(
j= 1 n n ij 2 -cj+) , 2 -cj-) .
Evaluation Model of Microseismic Monitoring Sensor Layout Scheme and Its Application
ZHANG Chuxuan 1 , LI Xibing 1 , DONG Longjun 1 ,YAO Jinrui 2
( 1. School of Resources and Safety Engineering , Central South University , Changsha 4 10083 , China; 2.Guizhou Kailin Group Co. Ltd. ,Guiyang 550300, China.Corresponding author: ZHANG Chuxuan , Email : zhangchuxuan24@csu. edu. cn )
第 3 7 卷 第4 期 20 1 6 年 4 月
东 北 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) Journal of Northeastern University ( Natural Science )
Vo l. 37 , No. 4 Apr. 2 0 1 6
doi :10 . 3969 / j. issn. 1005 3026 . 2016 . 04 . 029
[ 12]
测技术研究包括站网优化布置、 微震波形识别、 P 波 S 波到时拾取、 震源定位、 震源机制分析、 矿山
5] 微震活动预测[ .
. 微震监测技术是一种通过对岩体受力变
[ 3]
形和破坏过程中释放出的弹性波进行实时监测来 评价岩体稳定性的技术方法 , 以实时无间断、
[ 4]
站网优化布置是指针对有岩爆倾向区域布置 一个技术上可行、 经济上合理, 且能符合监测精度 要求的传感器安装方案. 传感器布设工作在微震 监测中起到决定全局的重要作用, 是影响微震监
j= 1 n n 则映射 S : [ 0, 1] 0, 1] , X寅S ( X)= ( S1 ( X) , 寅[ n
( 1)
模型, 从技术条件、 经济条件、 工程条件考虑选取 设备购置 费 ( X1 ) , 安装 费 用 ( X2 ) , 监测 有 效 性 ( X3 ) , 水平方向定位误差 ( X4 ) , 竖直方向定位误 差( X5 ) , 灵敏度 ( X6 ) , 施工安装难易程度 ( X7 ) , 对采矿施工的干扰( X8 ) 8 个评价指标建立微震监 测传感器布设方案评价模型. 先运用 AHP 法确定 各评判指标权重, 再运用理想点法对各个微震监 测传感器布设方案的优劣度进行评价, 得到各方 案最佳综合优劣度.
立体式监测、 空间预测精准等优势而被广泛应用 于国内外岩爆风险性较高的工程领域 . 微震监
收稿日期:2015 05 26 基金项目:国家自然科学基金资助项目( 41272304, 1 14723 1 1 ) ;煤矿安全开采技术湖南省重点实验室开放课题( 201203 ) . 作者简介:张楚旋( 1988 -) , 女, 江苏连云港人 , 中南大学博士研究生;李夕兵 ( 1964 -) , 男, 湖南宁乡人, 中南大学长江学者特聘 教授, 博士生导师.
67] 研究, Kijko 等济条件和工程条件, 而科研方较为 关心技术条件. 结合开阳磷矿微震监测传感器安 装过程中遇到的具体情况, 提出如下微震传感器 布设方案综合评价 ( O) 指标体系 ( 即目标层 ) , 包 括经济条件、 技术条件、 工程条件 3 个准则层. 经 济条件( P1 ) 从设备购置费( x1 ) 及安装费用 ( x2 ) 2 个指标进行分析; 技术指标 ( P2 ) 从 监测有 效性 ( x3 ) 、 水平方向定位误差 ( x4 ) 、 竖直方向定位误 差( x5 ) 及灵敏度 ( x6 ) 4 个指标进行分析; 工程条 件( P3 ) 从施工安装难易程度 ( x7 ) 及对采矿施工 的干扰( x8 ) 2 个指标进行考虑, 以上评价指标亦 可根据待评对象具体情况而增减. 1. 2 指标权重 为了最大程度避免权重确定得过于片面导致 分析结果错误, 本决策先用较为成熟的 AHP 方法 计算各指标常权重, 再采用变权计算对各方案指 标权重进行细化, 得到各指标具体状态值下的权 重. 决策者在计算常权向量之后根据变权理论的
…, Sn ( X) ) 为其 n 维惩罚型状态变权向量. 将式( 1) 修改为 x i ≥xj 圯 S i ( X) ≥ Sj ( X) , 可 定义激励型状态变权向量. m 维实函数的状态变权向量可由具有连续偏 导数的均衡函数求得. 针对变权向量的两种类型, 惩罚( 激励) 型均衡函数可根据实际情况, 先确定 均衡函数的形态及各指标权重与其状态值之间的 变化关系, 再选取调整因子进行构造. 由此可构造状态变权向量: 鄣 B( x) Sj ( x)= S( x1 , …, xn )= . 鄣 xj 再由式( 2) 可计算出变权向量 W. 1. 3 基于 TOPSIS 的方案评价 TOPSIS 评判主要涉及指标集 X、 方案集 A 、 加权标准化决策矩阵 C 和权重 W 四大要素, 根据 ( 3)