基于微震监测的大爆破后诱发余震特性研究
深埋长隧洞岩爆微震监测、预警与防控技术探讨
深埋长隧洞岩爆微震监测、预警与防控技术探讨摘要：岩爆是高地应力条件下地下工程开挖过程中，硬脆性围岩因开挖卸荷导致洞壁应力变化，原先储存的弹性应变能突发性急骤释放，因而产生爆裂松脱、剥落、弹射甚至抛掷现象的一种动力失稳地质灾害。
也是深埋隧洞开挖过程中典型高应力硬岩挤压破裂局部集中化诱致的次生地质灾害，岩爆具有很强的突发性、随机性和危害性。
随着埋深的增加和地应力水平的增高，岩体所赋存的地质环境更为复杂，开挖诱发的岩爆灾害更加突出、严重，给深埋隧洞工程设计、施工与运行等带来极大的安全隐患。
关键词：深埋；预警与防控1前言当高地应力硬岩区地下洞室开挖后，围岩往往呈现变形小而破裂多的现象。
轻微岩爆特征是围岩表层呈零星爆裂脱落、剥落状，爆坑深度小于0.3m，对施工影响较小；中等岩爆特征是围岩呈较严重的爆裂脱落、剥落状，具少量弹射，有一定持续时间，影响深度0.3～1.0m，对施工有一定影响；强烈岩爆特征是围岩大片爆裂脱落、具强烈弹射，破坏范围和块度大，影响深度1.0～3.0m，对施工影响大；极强岩爆特征是围岩大片严重爆裂，大块岩片出现剧烈弹射，震动强烈，破坏范围和块度大，影响深度大于3.0m，严重影响工程施工。
为此，开展岩爆微震监测、预警与防控技术可实时监测隧道开挖过程中岩体破裂的时空分布及演化特征，是目前深部硬岩工程岩爆监测与预警的主要有效的技术手段。
通过岩爆微震监测预警可以提前预警岩爆等级，根据预警结果，采取工程措施，降低岩爆风险，进而保障施工安全与施工进度。
2 岩爆微震监测预警的目的（1）岩爆是深埋隧洞开挖过程中典型高应力硬岩挤压破裂局部集中化诱导的次生地质灾害，它具有很强的突发性、滞后性、延续性、衰减性、位置性。
随着隧洞埋深的增加和地应力水平的增高，岩体所赋存的地质环境更为复杂，开挖诱发的岩爆灾害更加突出，给深埋隧洞工程设计、施工与运行等带来了极大的挑战。
①岩爆突发性：岩爆现象是一种高应力能量的突然释放，在发生前没有明显的预兆。
微震监测技术在地基处理中的应用
微震监测技术在地基处理中的应用背景介绍地基处理是建筑工程中至关重要的一环。
它的主要目的是提供可靠的基础，以保障建筑物的稳定性和安全性。
在地基处理的过程中，微震监测技术被广泛应用。
本文将从不同角度探讨微震监测技术在地基处理中的应用。
一、理论依据与方法微震监测技术是通过监测地下岩石和土壤中的微小震动信号来了解地下地质构造和地基的力学特性。
通过分析这些微小震动信号的频率、振幅以及传播速度，可以对地质特征进行判断，并为地基处理提供准确的数据支持。
目前常用的微震监测方法包括振源谱分析、波形、信号的地震动脉冲、地震动自相关函数等。
二、地基处理中的应用1. 地质探测与评估微震监测技术能够追踪地下的不均匀介质，提供地质探测的重要参考数据。
通过对微震信号的分析，可以判断岩土层的层次结构、强度特征以及地下水位的变化情况。
这对于准确评估土壤的稳定性和承载能力具有重要意义。
2. 地质灾害预警地震与地质灾害之间存在一定的关联性。
微震监测技术可以实时监测地下的微小震动信号，从而提早预警地质灾害的发生。
如山体滑坡、地面沉降等。
通过及时采取措施，可以尽量减少地质灾害对地基的破坏，从而保障建筑物的安全。
3. 地基稳定性分析微震监测技术可以对地基的稳定性进行实时监测和评估。
通过对地震信号的频率、振幅等特征进行分析，可以判断地基的变形情况和承载能力。
这为地基处理提供重要的数据支持，帮助工程师做出准确的决策。
4. 地基处理方案的确定与优化微震监测技术可以实时反馈地基的变化情况，帮助工程师确定和优化地基处理方案。
通过分析微震信号的变化趋势，可以调整处理方法和施工参数，提高地基的稳定性和承载能力。
三、微震监测技术的优势微震监测技术在地基处理中的应用具有如下优势：1. 非破坏性检测：微震监测技术不需要对地基进行破坏性探测，可以实现实时、连续地进行监测。
这减少了对地基的干扰，同时也降低了工程成本。
2. 高精度测量：微震监测技术能够对地基的变形、应力等参数进行准确测量，提供重要的数据支持。
微震监测技术在煤矿安全管理中的应用
微震监测技术在煤矿安全管理中的应用发布时间：2023-02-22T03:23:48.836Z 来源：《中国科技信息》2022年第33卷17期作者：陈宗耀[导读] 微震监测技术是一种集三维可视化、高灵敏度、实时性陈宗耀焦作煤业集团赵固（新乡）能源有限责任公司河南省新乡市453000摘要：微震监测技术是一种集三维可视化、高灵敏度、实时性、动态性和多元信息分析等优点于一体的新型煤矿信息监测技术，能有效监测及采集煤矿各种动力灾害前兆信息，监测预测各种灾害，确保煤矿设备和人员安全，为煤矿灾害救援提供关键信息。
关键词：微震监测；煤矿安全管理；应用随着深部地下采矿和地下岩土工程的不断发展，人们发现在高应力水平下，矿岩破坏的内部积累势能会以地震波形式释放和传播，并对应有微震事件的发生。
微震是矿岩破坏中的伴生现象，包含大量关于围岩受力破坏和地质缺陷活化的有用信息。
因此，通过微震信号的采集、处理、分析、研究，能推断矿岩内部性质变化，预测岩土结构是否受损，反演其破坏机理。
基于此，本文详细论述了微震监测技术在煤矿安全管理中的应用。
一、微震监测技术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形式迅速释放其存储的弹性应变能过程。
通过传感器采集、记录、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。
该技术在地震监测技术基础上发展起来，在原理上与地震监测、声发射技术相同，是基于岩体受力破坏过程中破裂的声能原理。
二、微震监测技术的应用1、监测预测冲击地压。
冲击地压是指煤矿及其周边因煤岩体变形应力突然释放的一种动力现象，具有突发性、复杂性、急剧性等特点。
冲击地压随着煤岩体微破裂及地震波释放，利用微震监测技术监测煤岩体破裂后地震波特征，分析煤岩体破坏位置和程度，从而有效监控、分析、防治煤矿冲击地压危险区的煤岩层活动。
冲击地压预测依据是能准确监测微震事件前兆信息，通过对不同微震事件前兆信号的处理分析，得到不同类型下冲击地压微震事件前兆信号发生规律。
岩石破裂微震与爆破振动信号时频特征提取及识别方法
岩石破裂微震与爆破振动信号时频特征提取及识别方法微震信号蕴藏着丰富的岩体破裂信息,对其监测并进行数据处理分析可以获取岩体破裂的位置及能量释放情况,目前已在冲击地压、煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害监测预警领域得到广泛应用。
但是矿下环境复杂多变,需要经常进行岩石爆破作业,拾振器拾取的微震信号中往往掺杂着无法识别的爆破干扰信号,影响微震监测及定位结果。
因此如何有效的提取两者的特征参数信息来识别岩石破裂微震信号和爆破振动信号显得尤为重要。
本文基于岩石破裂微震信号和爆破振动信号的时变非平稳特征,通过对比几种时频分析的方法性能—短时傅里叶变换、小波变换和希尔伯特黄变换,提出了基于集合经验模态分解的岩石破裂微震信号和爆破振动信号的时频能量特征提取和识别方法。
首先,通过小波阈值去噪,将待测信号中的噪声干扰成分尽可能的剔除,真实地还原信号波;其次对去噪的待测信号进行集合经验模态分解(EEMD),获得一系列本征模态函数(IMF);最后求得每个IMF的能量占总信号能量的比例来作为待测信号的时频能量分布。
由于岩石破裂微震信号和爆破振动信号的频率分布状况不同,故将求得的本征模态函数能量比值的分布情况来作为其特征参数,来识别岩石破裂微震信号和爆破振动信号。
通过对80组典型的煤岩破裂微震信号和爆破振动信号进行实验,结果显示,煤岩破裂微震和爆破振动信号IMF能量分布有较大差别,煤岩破裂微震信号主要集中在IMF2、IMF3和IMF4的20-100Hz低频段,爆破振动信号则在IMF1的225-375Hz高频处较为集中。
为把两者信号差异最大化,从而形成区分两者的有效特征参数,将IMF2、IMF3和IMF4频段能量合并为新频段,爆破振动信号在IMF1与煤岩破裂微震信号在IMF(2+3+4)频段内能量值所占比例均在80%以上,区别最为明显,故将IMF1与IMF(2+3+4)能量特征比例作为区分煤岩破裂微震信号和爆破振动信号的特征指标。
该分析方法为煤矿识别微震信号事件和爆破信号事件提供了一种新的思路,利用两者能量分布差异较大、特征对比明显等特点,可以实现对两类波形信号的有效辨识。
声发射与微震监测定位技术的研究进展
声发射与微震监测定位技术的研究进展声发射与微震监测定位技术是一种用于监测结构物或岩体中的裂纹、破坏和泄漏等问题的非破坏性测试方法。
声发射技术可以通过监听结构物中的超声波信号来监测可能出现的破坏现象，而微震监测定位技术则是通过检测地下微震信号来定位地下的异常活动。
这两种技术的研究进展如下。
声发射技术的研究进展：1.监测范围扩大：声发射技术最初主要应用于金属材料和混凝土等结构物的监测，但近年来已逐渐扩大到了岩石、岩层和土体等更广泛的领域。
2.信号处理优化：研究者们通过改进信号处理算法和技术，提高了对声发射信号的识别和分类能力，从而提高了监测的准确性和可靠性。
3.嵌入式监测：采用嵌入式技术，将声发射传感器安装在结构物的内部，实现对结构物长期在线的监测和预警。
这种技术能够提早发现潜在的潜在破坏问题，为维修和保养提供便利。
4.发展远程监测：通过无线传输技术和互联网的发展，研究者们已经开始利用远程监测平台对声发射信号进行实时观测和分析，实现了对分布广泛的结构物的长期监测。
微震监测定位技术的研究进展：1.定位精度提高：研究者们通过改进定位算法和传感器布置方式，提高了地下微震信号的定位精度。
现在的微震监测定位技术可以实现对地下微震事件的三维定位。
2.目标识别和分类：通过对地下微震信号的特征参数进行分析，研究者们已经实现了对不同类型的地下微震事件进行识别和分类，例如定位地震、洪水和岩体破裂等。
3.监测深度提高：通过改进传感器的灵敏度和信号放大技术，研究者们已经实现了对深层地下微震信号的监测。
现在的微震监测技术可以监测到几百米甚至上千米深度的地下微震事件。
4.同步监测网络：通过部署多个微震监测站点，并采用同步监测网络的方式，研究者们可以实现对区域内微震事件的协同监测和定位，提高监测的准确性和可靠性。
声发射与微震监测定位技术的研究进展主要包括监测范围的扩大、信号处理优化、嵌入式监测和远程监测，以及微震监测定位技术中定位精度的提高、目标识别和分类、监测深度提高和同步监测网络的发展。
微震监测技术的应用研究
微震监测技术的应用研究微震监测技术是一种高科技信息化的地下工程动力监测技术。
随着设备硬件技术、信号处理技术和数字化技术的快速发展,微震监测技术的应用在国际上也越来越多,目前国内出现了对该技术的应用研究热。
标签：地下工程;微震技术;安全监测微震监测技术在地下工程中的作用是多方面的,概括起来包括监测岩爆和矿震,应力集中与重分配,岩体大冒落,边坡破坏,为地下结构设计提供参数和优化地下工程设计与施工,灾害定位监测、预报和灾害预警,地下灾害安全救助,检测工程(如大体积混凝土、地下注浆等)施工质量,监测岩体和混凝土结构的损伤和老化过程等诸多方面。
由此可见,微震监测技术既可以用于地下工程施工过程中的各种安全监测,也可以用于建成工程的使用过程的安全监测。
1 隧道围岩稳定性监测1.1 隧道工程施工安全监测微震监测技术可以对岩爆、大冒落等地压灾害实现有效的监测,确保施工过程的安全生产。
隧道工程安全监测可以采用便携式微震监测设备,进行流动的抽样监测;也可以对长大隧道进行固定式多通道微震监测,监测系统可以沿用到隧道使用阶段的安全监测。
1.2 隧道使用安全监测对一些重大的隧道工程如超长大隧道、过江跨海隧道等在使用期间,对围岩体和支护结构进行实时监测,监测岩体随时间弱化和混凝土老化,掌握结构内的微破裂前兆、损伤程度等,及时采区措施,防范灾害的发生,确保使用期间隧道的营运安全等有重要的意义。
2 边坡稳定性监测2.1 水电工程高陡边坡监测对于边坡进行大范围、全天候实时安全监测,可以实现监测过程的自动化和远程监控,可以克服常规应力、位移等监测技术的不足。
同时,在建立以微震监测技术的基础上,以该技术为核心建立高陡边坡安全预警系统,对于确保在复杂条件下的边坡安全和预防滑坡灾害的发生有极其重要的作用。
2.2 大型露天矿边坡监测与水电工程等相比,大型露天矿边坡并非是永久性的工程,其使用寿命相对较短,因而其加固措施和目的也不同。
一般来说,由于对其的加固属于相对的短期加固,因此露天矿山边坡的安全性要比水电工程、公路工程边坡的安全性差,它是矿山重大危险源。
微震监测
微震监测技术在地下工程中的应用摘要：微震监测技术是一种高科技信息化的地下工程动力监测技术。
随着设备硬件技术、信号处理技术和数字化技术的快速发展，微震监测技术的应用在国际上也越来越多，目前国内出现了对该技术的应用研究热。
本文介绍了微震技术的特点及微震技术在地下工程安全监测中的作用。
根据微震监测技术在国内外的应用，概括了该技术在地下工程安全监测和防灾减灾监测的若干方面的应用。
0 引言微地震监测技术(Microseismic Monitoring Technique，简称MS)基于声发射学和地震学，现已发展成为一种新型的高科技监控技术。
它是通过观测、分析生产活动中产生的微小地震事件，来监测其对生产活动的影响、效果及地下状态的地球物理技术。
当地下岩石由于人为因素或自然因素发生破裂、移动时，产生一种微弱的地震波向周围传播，通过在破裂区周围的空间内布置多组检波器并实时采集微震数据，经过数据处理后，采用震动定位原理，可确定破裂发生的位置，并在三维空间上显示出来。
1 微震监测在工程中的应用历史[2]微地震监测技术在地下工程中的应用最早始于上世纪初的南非约翰内斯堡地区的金矿开采诱发的地震监测。
南非对微地震的早期监测是采用常用的地震监测仪器，20多年后，60年代大规模的矿山微震研究在南非各主要金矿山展开，并随之在l970-1980年代以来各采金矿山先后建立了矿山微震监测台站。
到上世纪中叶，在波兰、美国、前苏联、加拿大等采矿大国都先后开展了矿山地震研究，且随着电子技术和信号处理技术的发展，多通道的微地震监测技术也开始得到应用，最突出的有以美国斯波坎的Electrolab公司为代表研制和生产多通道微震监测技术和设备，并在美国的金属矿山得到应用，微震监测技术在非矿山行业之外的核能、地下油气存储库、地下隧道工程等领域也得到应用，如加拿大原子能地下实验室就采用了微震监测系统口。
近年来，利用微震监测技术进行地下灾害救助等方面，也得到应用。
煤矿安全中的微震监测技术应用与分析
煤矿安全中的微震监测技术应用与分析随着现代科技的不断发展，微震监测技术在煤矿安全中的应用逐渐被广泛认可。
微震监测技术可以有效地监测煤矿地质灾害的发生与演化过程，为煤矿安全提供重要的技术支持。
本文将重点分析微震监测技术的应用和其在煤矿安全中的价值。
煤矿地质灾害是煤矿安全的主要威胁之一，包括煤与瓦斯突出、煤与瓦斯爆炸、地压事故等。
而微震监测技术作为一种能够实时监测煤矿地质灾害的手段，被广泛应用于煤矿全生命周期的各个阶段。
首先，在煤矿勘探阶段，利用微震监测技术可以实时监测地下岩层破裂情况并预测煤与瓦斯突出的可能性。
其次，在煤矿开采过程中，微震监测技术可以实时监测地下岩层的变形和应力状态，预测地质灾害的发生风险，以便采取相应的防治措施。
最后，在煤矿废弃阶段，微震监测技术可以帮助监测矿山余压和地下空洞的稳定性，防止突发地质灾害的发生。
微震监测技术的应用主要基于对微小地震信号的采集、分析和解释。
在采集方面，需要配置高灵敏度的地震监测仪器，将地下微震信号转换为可供分析的数字信号。
采集到的微震信号包含了地下岩层破裂、地面移动和冲击等信息，通过对这些信号的分析，可以获得有关地下应力状态、岩层变形和裂隙扩展的信息。
而信号的解释则需要结合岩石力学、地质学和地震学等学科的知识，以及历史地质灾害的经验。
通过对不同时间段的微震数据进行分析，可以对煤矿地质灾害的演化过程和发展趋势进行预测和评估。
微震监测技术在煤矿安全中具有重要的价值。
首先，微震监测技术可以提高煤矿地质灾害的预警能力，使矿工能够提前获得有关地质灾害的信息，并及时采取相应的措施，减少伤亡和财产损失。
其次，微震监测技术可以为煤矿规划和设计提供科学依据，帮助确定矿井的开采方案和支护方式，提高煤矿的安全性和经济性。
此外，通过对微震监测数据的分析，可以改善煤矿开采工艺，减少地下岩层破裂和岩层变形，提高煤矿采收率和资源利用效率。
然而，微震监测技术在应用过程中也面临一些挑战和限制。
矿内-矿间微震监测技术研究
面和 跃 进 煤 矿 23092工 作 面 同 时 回 采 ，可能会对矿 井边界区域产生扰动。义马煤田煤层顶板砾岩厚度 大 、岩 性 坚 硬 、完 整 性 好 、抗 变 形 能 力 强 ，为弹性 能的大量积蓄提供了条件。为 了 避免事故发生，矿 内-矿间微震监测系统安装于常村和跃进煤矿井田边 界 的 21162 和 23092工 作 面 ，两个工作面的开始回 采时间分别为2018年 1 0 月 和 2018年 5 月。跃进煤 矿与常村煤矿边界区域的工作面回采情况如图1 所 示 ，跃 进 煤 矿 23092工 作 面 和 常 村 21162工作面中 间全部为采空区或煤柱，矿内-矿间微震传感器将在 该 两 个 工 作 面 布 置 测 点 ，对 23092工 作 面 和 21162 工 作 面 开 采 对 井 田 边 界 及 采 空 区 进 行 实 时 监 测 。通 过 布 设 矿 内 - 矿 间 微 震 监 测 系 统 ，对 采 集 到 的微 震事 件 进 行 分 析 研 究 ，利 用 人 工 爆 破 标 定 试 验 进 行 矿 内 微震和矿间微震的定位误差分析并确定弹性波在义 马煤田煤岩体中的传播速度。
微震震源定位方法研究综述
微震震源定位方法研究综述摘要：微震震源定位方法研究是微震监测中的研究重点，定位的精确度直接影响微震的分析结果，是评价微震监测效果的重要指标。
随着微震监测技术的深入发展，学者们提出了不同的微震震源定位方法，针对不同的应用领域，这些定位方法各有所长。
通过分析研究国内外学者提出的比较有代表性的震源定位方法，包括混合优化法、速度模型法、无需预先测速法和群智能优化法，并讨论这些方法的优缺点。
关键词：微震震源定位；混合优化法；速度模型法；无需预先测速法；群智能优化法1引言微震震源定位是微震监测技术中的核心部分，震源时间和空间数据是微震监测技术中的重要参数。
对震源定位方法、定位精度和算法稳定性方面的研究是微震监测技术的研究重点。
1912年Geiger提出的经典定位算法为后续算法打下坚实基础，林峰等[1]提出了线性定位和Geiger定位相结合的联合定位方法，董陇军等[2]提出的无需预先测速的定位方法，李楠等[3]提出的采用单纯形法求解震源位置的定位方法。
随着群智能优化算法的迅速发展，也被用来求解微震源定位问题，如粒子群算法、灰狼算法和海鸥算法等，微震震源定位方法因此做出了从“数学模型”到“仿生模型”的转变。
文本将已有的具有代表性的算法进行归类，分为混合优化法、速度模型法、无需预先测速法和群智能优化法，分析每种算法的特点，并提出未来的发展方向。
2震源定位算法介绍虽然Geiger定位算法应用广泛，但是针对微震信号微弱、信噪比低、波速难以确定和到时提取不准确等问题，微震定位算法一直在进行改进优化。
下面阐述几种比较有代表性的定位算法。
2.1混合优化法取两种或两种以上算法的优点，将其结合在一起的方式称为混合优化算法。
例如Geiger定位算法与线性定位算法结合、多目标粒子群和模拟退火算法结合、模拟退算法和单纯形法结合等。
林峰等[1]提出了线性定位和Geiger定位相结合的联合定位方法，首先利用线性定位进行初步定位，再用线性定位的解作为Geiger定位算法的迭代初值进行求解，加快了收敛速度，避免陷入局部最优。
光面爆破在破碎矿体脉内凿岩巷道中的应用
夹杂 有泥 质物 ， 易产生 冒落 ， 容 不稳 固 ， 一６ 。 厂 ～８
矿层 直 接 顶 为灰 绿 色 含水 云 母 泥 页岩 ， 接顶 直
图 １ 脉 内凿 岩 巷 道 设 计 断面
ＬＤ一 （ ．６ Ｏ ３～ Ｏ ８ Ｗ 一 ０ ～ Ｏ ［＿ 。 ． ８） ．３ ．４ ｍ ５ ］ ６
赵
勇 ， ： 光 面 爆破 在 破 碎 矿 体 脉 内 凿岩 巷 道 中的 应 用 等
７ ５
３ 试 验 效 果 与 技 术 经 济 指 标
光 面爆破 试验 在用 沙 坝矿 Ｓ ４盘 区 １ ８ ０ ０分 层 的 Ｓ 采 场 脉 内 巷 道 进 行 试 验 ， 掘 进 脉 内 凿 岩 巷 道 ５ 共
进 中 的应 用 研 究 ［］ 爆 破 ，０ ８ ２ （ ） １－６ Ｊ． ２ ０ ，５ ３ ：２１ ． ［ ］ 陆 玉 根 ， 建 宏 ， 晨 ， 全 断 面 光 面 爆 破 快 速 施 工 技 术 ４ 陈 肖 等．
（ ）： ２ － ２ ． ３ ５ ５ ５ ７
掘进 施工 ， 耗材 料 有 少 量 增 加 ， 果 却 要 好 很 多 ， 所 效
技术 经济 指标 合理 。
表 ３ 技 术 经 济 指 标 比较
［ ］ 汪 学 清 ， 仁 亮 ， 宝 龙 ． 面 爆 破 技 术 在 破 碎 的 软 岩 巷 道 掘 ３ 单 黄 光
Ｉ ＳБайду номын сангаасＮ ６７ ｉ １～ ２ ００ ９
采 矿技 术
第１ ２卷
第 ５期
２１ ０ ２年 ９ 月
基于微震监测系统的矿山微震活动规
通过,获得 MA 标志。 本系统由检波器、 数据采集
站、数据传输站、中央控制记录系统和微震数据处理
工作站组成,如图 2 所示。
图 2 KJ549 微震监测系统网络拓扑图
图 1 矿山微地震震源与接收点位置关系图
1. 2 微震能量计算
根据微震信号在岩体介质中传播过程中能量耗
震波为 S 波时,用 v s 表示) 。 于是,微地震波传播的
运动学方程为:
1
t i -t0 =
( x i -x 0 ) 2 +( y i -y 0 ) 2 +( z i -z 0 ) 2 (1)
v
式中:t i 、v 和 x i 、y i 、z i 是方程的系数。
求解方程 ( 1 ) , 以 获 得 微 地 震 震 源 几 何 参 数
斯突出、底板突水、顶板溃水、掘进与开挖、地质异常
体、采空区等的监测和预警;非煤矿山中的岩爆、边
坡、透水监测和预警;土木工程中的隧道地铁开挖和
运营、路堑、地下硐室、水电大坝、高速公路边坡、高
层建筑物等监测和预警;石油工程中的非常规油气
水压致裂监测、地下石油储备库监测;公共安全领域
中的文物金库防盗、边防预警监测等领域。
列( 时间-能量、时间-频次、时间-冲量) 分析;基于处理分析结果绘制了破裂分布云图、冲量云图和应力场
云图,实现了矿山微震活动特征展示;根据分析结果采取了合适的应对措施,有效预防了事故的发生,避免
了人员伤亡和经济损失,实现了矿山安全生产。 研究结果为该煤矿解决了实际生产问题,验证了 KJ549 微
震监测系统在矿山微震监测中的实用性,为矿山微震监测开辟了新的思路,提供了有效的技术支撑和先进
基于微地震监测技术的岩体失稳研究及其进展
基于微地震监测技术的岩体失稳研究及其进展摘要主要叙述了国内外微地震监测技术在定位方法和技术以及工程应用等方面的发展概况,重点介绍了微地震监测技术在矿山深部开采中的工程应用及其新进展。
提出了开发精度能满足矿山岩体破裂精确定位要求的快速微地震定位方法,对采动过程中岩层和煤层的三维破裂进行动态跟踪监测,对微地震事件与矿山灾害关系进行系统研究,探求岩体破裂场与采动应力场的内在规律,以解决如冲击地压、煤与瓦斯突出等矿山动力灾害的预测预报问题将是今后微地震监测技术能很好的解释和处理采矿领域问题的关键及研究重点,并介绍了这些方面的最新研究成果。
关键词微地震监测技术定位方法岩体破裂序列岩层运动人们在长期的地下岩土工程实践中发现,在较高的应力水平,特别是在采动的影响下,岩石发生破坏或原有的地质缺陷被激活产生错动,能量是以振动波的形式释放并传播出去,因此,围岩结构在破坏过程中总是伴随着声发射现象。
由于微地震是岩石材料变形、裂纹开裂及扩展过程的伴生现象,它与围岩结构的力学行为有着密切的相关性,因此,微地震信号中包含了大量的关于围岩受力破坏以及地质缺陷活化过程的有用信息,可以此推断岩石材料的力学行为,预测围岩结构是否发生破坏。
因此,以微地震监测为基础,结合其它学科最新科技成果,对岩土工程灾害进行充分的认识、了解,特别是定量监测和预测,是一个重要的研究趋势。
近年来,微地震监测已在石油、水利、土建及矿山等岩土工程中逐步开展起来,并取得了宝贵经验,国内外一些学者采用微地震监测的方法,研究采场三维覆岩空间结构内的岩(煤)体的破裂和失稳,取得了一定的成果。
但是,用于采矿微地震监测的工具和方法大部分是从大地地震移植过来的,其精度不能满足矿山岩体破裂精确定位要求的,也缺乏微地震事矿山岩体破裂精确定位要求的快速微地震定位方跟踪监测,对微地震事件与矿山灾害关系进行系统研究,探求岩体破裂场与采动应力场的内在规律,以解决如冲击地压、煤与瓦斯突出等矿山动力灾害的预测预报问题将是今后微地震监测技术能很好的解释和处理采矿领域问题的关键及研究重点。
微地震监测技术及应用
2017年06月微地震监测技术及应用张方（中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院，新疆克拉玛依834000）摘要：近年来水力压裂微地震监测技术发展迅速，并在钻井现场拥有很好的应用前景，笔者从微地震监测技术的原理出发，并指出目前现场施工作业时难点并提出相应的技术对策。
为了较好地评估区块内水力压裂过程中的破裂发生和发展状况，更好的评估压裂效果，进一步优化工艺参数和缝网系统，为井距论证和整体开发井网部署提供依据，建议在井区内优选几口井进行水平井压裂微地震监测。
关键词：微地震监测；水力压裂；裂缝系统1微地震监测水力压裂技术原理近年来水力压裂微地震监测技术发展迅速，并在钻井现场拥有很好的应用前景。
微地震监测技术是建立在地震学和声发射原理的基础上，以在压裂过程中形成的小地震事件为目标，通过展示裂缝空间立体形态达到裂缝监测的目的。
在水力压裂过程中，地层原有应力受到压裂作业干扰，使得射孔位置处出现应力集中现象，导致应变能量升高，井筒压力迅速升高，当压力大于岩石的抗压强度时会导致岩石破裂变形，进而形成裂缝扩展，在应力释放过程中一部分能量会以地震波的形式向四周传播，进而形成微地震。
微地震一般发生在裂缝之类的断面上，通常裂缝范围在1-10m 之间，频率范围一般在200-1500Hz ，持续时间较短通常小于15s 。
微地震在地震记录上具有以下特点地震能量越弱其地震频率越高，持续时间越短破裂长度也越短。
微地震监测水力压裂通过监测站收集被检测井在水力压裂过程中产生的微地震波，并对收集到的微波信号进行处理解释，根据直达波的时间确定震源具体位置。
目前微地震解释主要用于以下几个方面：（1）分析微震事件出现的空间展布，计算裂缝网络方位、长度、宽度、高度；（2）随着压裂施工的进行，破裂事件不断发生，破裂事件出现的速率与压裂施工曲线的对应关系；（3）根据微震事件出现的空间位置，结合地震剖、测井资料，解释裂缝扩展与地层岩性、构造相互关系；（4）评估压裂产生的SRV ；2微地震监测水力压裂技术难点与技术对策2.1难点分析（1）在实时监测，一般需要检验速度模型的合理性，但是，现场实时监测中调整速度模型的难度较大；（2）在监测过程中，对于信噪比低的事件，自动识别程序难以自动识别；（3）在监测过程中，可能有个别事件明显偏离它的真实位置，以及个别事件P 波和S 波初至时间的自动拾取结果不合理，对现场实时处理带来一定的影响。
基于微震监测的大范围破裂矿柱稳定性评价
矿 柱的 活动 状 态进 行 监测 ， 据监测 结 果可 以对 破 裂矿 柱 的 稳 定性 状 态进 行 较 准确 的 评 根 价 与预 警 ， 为大爆破 的施 工与顺 利 实施提 供 了保 障。
与 ６０ １ 分层开裂情况最为严重 。 图３ 是对 ６０ ３ 分层进行岩体原生节理裂隙调查
后 所得 到 的原生节 理裂 隙赤 平 极射 极 点 密 度 图 ， 由
矿石对破裂矿柱的包裹支撑作用力减小 ， 破裂矿柱
开 始 向东与 向下 滑 移 ， 裂缝 扩 展 活 动起 来 。图 ５中 点连线 是 Ｋ 一、 Ｋ 一与 一 房从 “ ．５ 大爆 破 矿 ３２ ”
郭远发 刘宏发 袁 节平 陈际经 胡静 云 李庶林 ， ， ， ， ， ＇ 。
（． １湖南柿竹园有色金属有限责任公司 ， 湖南 郴州市 ４３ ３ ； ． ２０７ ２ 长沙矿山研究 院 国家金属采矿工程 ． 技术研究中心 ， 湖南 长沙 ４ ０ １ ； ． １０２ ３ 厦门大学建筑与土木工程学院 ， 福建 厦 门市 ３ １０ ） ６０ ５
矿
技
术
实施 。因此 ， 一 次大 爆 破 后 、 一 次 大爆 破 前 ， 每 下 必 须对 破裂 待采 矿柱 的稳 定性 进 行 安 全 监ｉ 和评 价 ， 贝 ０ 确保 矿柱 回采 的安 全 ， 震 监测 技 术 在 这 种 监 测 与 微
评 价 中起 到 了重要 的作 用 。 自微震 监 测 技 术 在 该 矿 应 用 以来 的 ４年 时 间
及 每 次大爆 破 的影 响 ， 会 在 采 空 区其 他 待 采 矿 柱 都 内产生 较为 严重 的 破 裂 或开 裂 现 象 ， 一 些 区域 或 在 范 围中形成 不 同程度 的矿 柱岩 体开 裂 区 。这 些开 裂
《基于STM32的煤矿微震监测定位系统的设计与研究》
《基于STM32的煤矿微震监测定位系统的设计与研究》篇一一、引言随着煤炭资源的不断开采，煤矿安全问题日益突出。
微震监测技术作为一种有效的矿山地质灾害预警手段，在煤矿安全领域的应用越来越广泛。
本文将重点介绍基于STM32的煤矿微震监测定位系统的设计与研究，以提高煤矿安全生产水平。
二、系统概述本系统以STM32微控制器为核心，通过采集微震信号，实现煤矿微震事件的实时监测与定位。
系统主要由微震信号采集模块、信号处理模块、数据传输模块和上位机软件组成。
通过本系统，可以实时监测煤矿内部微震活动，为矿山安全生产提供有力保障。
三、硬件设计1. 微震信号采集模块：该模块主要负责采集煤矿内部的微震信号。
采用高灵敏度、低噪声的传感器，将微震信号转换为电信号，为后续处理提供数据支持。
2. 信号处理模块：该模块对采集到的微震信号进行滤波、放大、模数转换等处理，以便于后续的信号分析和定位。
采用STM32微控制器进行信号处理，具有高效率、低功耗的特点。
3. 数据传输模块：该模块负责将处理后的数据传输至上位机。
采用无线传输方式，以保证数据传输的实时性和稳定性。
4. 上位机软件：上位机软件负责接收、存储、分析和展示微震数据。
采用先进的算法对微震数据进行处理，实现微震事件的实时监测与定位。
四、软件设计软件设计是本系统的关键部分，主要涉及信号处理算法、数据传输协议和上位机软件设计等方面。
1. 信号处理算法：采用数字信号处理技术，对采集到的微震信号进行滤波、放大和模数转换等处理。
通过优化算法，提高信号的信噪比，以便于后续的信号分析和定位。
2. 数据传输协议：为保证数据传输的实时性和稳定性，本系统采用可靠的无线传输协议。
通过优化协议，提高数据传输速率和可靠性，确保微震数据能够实时传输至上位机。
3. 上位机软件设计：上位机软件采用模块化设计，便于维护和扩展。
软件具有数据接收、存储、分析和展示等功能，通过友好的界面展示微震数据和定位结果，为矿山安全生产提供有力支持。
真三轴卸载下深部岩体破裂特性及诱发型岩爆机理研究
真三轴卸载下深部岩体破裂特性及诱发型岩爆机理研究一、本文概述本文旨在深入研究真三轴卸载条件下深部岩体的破裂特性及其诱发的岩爆机理。
随着地下工程向深部发展，深部岩体的力学行为及其稳定性问题日益突出。
岩爆作为一种常见的深部岩体动力灾害，对地下工程的安全性和稳定性构成了严重威胁。
因此，揭示真三轴卸载条件下深部岩体的破裂特性和岩爆机理，对于预防和控制岩爆灾害具有重要的理论意义和实践价值。
本文首先回顾了国内外关于深部岩体破裂特性和岩爆机理的研究现状，指出了现有研究的不足和需要进一步深入探索的问题。
在此基础上，通过理论分析、实验室试验和数值模拟等多种方法，系统地研究了真三轴卸载条件下深部岩体的应力-应变关系、破裂模式、能量演化规律等关键科学问题。
本文的主要研究内容包括：1）建立真三轴卸载条件下深部岩体破裂特性的理论分析框架；2）开展真三轴卸载试验，揭示深部岩体在不同卸载路径下的破裂模式和能量演化规律；3）利用数值模拟方法，分析深部岩体在真三轴卸载过程中的应力分布、位移场和能量场的变化特征；4）结合理论分析和数值模拟结果，探讨真三轴卸载条件下诱发岩爆的机理和影响因素。
本文的研究成果不仅有助于深化对深部岩体破裂特性和岩爆机理的认识，也为地下工程的安全设计和灾害防控提供了重要的理论依据和技术支持。
二、真三轴卸载条件下深部岩体破裂特性研究在真三轴卸载条件下，深部岩体的破裂特性是一个复杂且关键的问题。
为了深入了解这一过程，本研究采用了一系列先进的实验方法和数值模拟技术，对岩体的应力-应变行为、破裂模式以及能量演化等方面进行了详细的分析。
通过真三轴实验设备对深部岩体进行卸载模拟。
实验过程中，我们精确控制了卸载速率和卸载路径，以模拟实际工程中的卸载过程。
同时，利用高分辨率的摄像头和位移传感器，实时记录了岩体表面的裂缝扩展和变形情况。
实验结果表明，在真三轴卸载条件下，深部岩体的破裂特性呈现出明显的非线性特征。
随着卸载的进行，岩体内的应力场和应变场发生重分布，导致岩体逐渐产生裂缝。
采掘影响下断层活化产生矿震的力源分析及微震监测
收稿日期:2012－05－10作者简介:杜东见(1965—)，男，河南伊川人，工程师，1988年毕业于焦作矿业学院，现从事煤矿管理工作。
采掘影响下断层活化产生矿震的力源分析及微震监测杜东见1，马献超2，徐学锋3(1．河南大有能源股份有限公司，河南义马472300;2．义煤集团公司职教中心，河南义马472300;3．中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏徐州221008)摘要:受煤矿采掘活动影响，断层活化运动产生的矿震能诱发冲击矿压灾害。
采用数值模拟手段研究了采掘影响下断层面上应力的分布规律，并对微震监测数据进行分析。
研究结果表明，断层两盘接触面上由于岩层软硬性质的差异，最大主应力值也相应发生变化，存在最大主应力梯度;当采掘活动与断层距离减小时，最大主应力和最大主应力梯度增大，这是断层活化产生矿震的力源。
微震震源的时空分布变化也说明采掘活动与断层的距离越近，微震事件越频繁，微震分布也越集中于断层附近，且微震事件的能量也越大，冲击矿压发生的事实也验证了研究成果的合理性。
关键词:采掘活动;断层运动;矿震;数值模拟;微震监测中图分类号:TD324文献标志码:A文章编号:1003－0506(2012)07－0013－04Energy Source Analysis and Microseismic Monitoring of Mine EarthquakeInduced by Fault Activation Under the Action of ExcavationDu Dongjian 1，Ma Xianchao 2，Xu Xuefeng 3(1．Henan Dayou Energy Co．，Ltd．，Yima 472300，China ;2．Vocational Education Training Center of Yima Coal Industry Group ，Yima 472300，China ;3．State Key Laboratory of Coal Resource and Mine Safety ，China University of Mining ＆Technology ，Xuzhou 221008，China )Abstract :Mine earthquake induced by fault activation under the action of excavation can bring about rock burst．In the paper ，numerical simulation was used to analyze the stress distribution and change regulations on the fault surface under the action of excavation in a coal mine with fault．The research results show that the largest main stress on the fault surface changes due to the different rock properties of the two sides of the fault ，and there is a gradient of the largest main stress ，and this is the energy source of mine earthquake induced by fault activation．When the distance between the excavation and the fault decreases ，the largest main stress and the largest main stress gradient will increase．The spatial and temporal distribution variation of seismic monitoring data also show that the higher energy seismic events become more frequent with the distance between the excavation and the fault decreasing ，and the microseismic events are mainly located in the fault regions ，too．The later happened serious rock burst has proved the research results are reasonable ，and this can give reference function for the prediction of rock burst in the same condition of coal mine．Keywords :excavation action ;fault activation ;mine earthquake ;numerical simulation ;microseismic monitoring矿震是采矿活动引起的矿山岩层运动，是在区内区域应力场和采矿活动作用影响下，使采区及周围应力处于失调不稳的异常状态，在局部地区积累了一定能量后以冲击或重力等作用方式释放出来而产生的岩层震动［1］。
微震检测
基于微震检测技术对地震目录完备性的研究*潘宇航，陈昊，程建武（中国地震局兰州地震研究所，兰州，730000）摘要：“遗漏地震”的现象在地震发生的前后都是普遍存在的，其遗漏的数量远远超过我们的预期。
近年来由于数字地震观测技术的发展，有关遗漏地震检测的研究引起越来越多的关注。
目前微震检测技术已经广泛应用于地震目录完备性的研究。
地震目录的完备性可反映地震监测能力，在地震定位和震相识别精度、地震序列衰减等方面表现出值得关注的参考，为地震预测预报和地震危险性分析提供重要基础资料。
关键词：地震目录完整性；遗漏地震检测；波形互相关；地震危险性；灾害评估0 引言地震灾害是一种危机社会公共安全的自然灾害现象，具有突发性和破损性两大特点。
随着经济的快速发展和社会的不断进步，社会和公众对地震监测提出了越来越高的要求。
而地震目录的完备性又是体现地震监测能力的标准之一。
地震目录既是地震危险性中分析的关键，也是研究岩石圈动力学过程的重要数据，在国民经济建设、地震预测预报、工程抗震、地震减灾等领域发挥着重要的作用。
（王海涛等，2006）。
通常来说，强地震发生后地震目录往往会遗漏较多的余震事件（Peng et al，2009；Lengline et al，2012），造成余震遗漏的一个重要原因是主震及较大余震的面波等后续震相及尾波的干涉较强（Peng et al，2006），这使一些震级较小的地震被“淹没”，造成地震目录的遗漏，直接影响到地震活动性参数和震后趋势判定的结果。
因此如何在现有的观测记录中检测出遗漏地震，并获取其震源参数，是一个亟需解决的问题。
近年来数字化进程的飞速发展，有力地促进了地震信号的识别检测技术，现我国各级地震台网采用常用方法是STA/LTA（short time average to long time average）（Stevenson，1976；Allen et al，1978），该方法能够综合多种信号特征的识别方法（沈萍等，2002），但该方法在低信噪比或存在其他震相干扰的情况下，无法进行震相识别。
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体的矿山地压监测设备 ， 以 自身强大 的功能与 它
特 点迅 速 成 为 目前 全 球 最 先 进 的矿 山地 压 监 测 技
术 ， 国外 已经 得 到广 泛 应 用 。通 过 国内众 多 知 名 在 学者 与专 家 的推广 ¨ ， 震 监测 技 术 目前 已经 在 我 微 国矿 山 、 电大坝 、 水 深埋 隧道 等 领 域 得 到应 用 ， 取 并 得 了 良好 的应 用效 果 和 丰 富 的科 研 成 果 ， 震 监 测 微
１ｌ ０
（ １ ５ 分层 ａ ５８
（ ）２盘区纵剖 面 ｂ
图 １ 矿柱 回 采现 状
１ ３ 大爆 破后 余震 特性研 究 的重 要性 ．
大 爆破 后 ０ ５ｈ是井 下地压 变 化最 剧烈 的一段 ．
由于大爆破 崩矿量大 ， 开采扰动将造成井下地
应 力 发生大 幅度 的重 分 布 ， 外 由 于柿 竹 园矿 群 矿 另 柱 和顶 板形 成 了一 个 复 杂 的 受力 结 构 ， 力 重 分 布 应 与集 中的位 置较 难 预 测 ， 因此 通过 具 有 高 灵 敏 度 和 对 破裂 源 高精度定 位 功能 的微 震监 测系 统对 大爆 破
研 究大爆破 后在 复杂 采空 区环境 下矿 柱和 围岩体 中诱发 的余 震特 性对 于掌握 应 力重分 布 特 点具有 重要 意义 。利用先 进 的 ３ ６通道 全数 字型 微震 监 测 系统对 柿 竹 园矿 一 次装 药 量 约 为 ４７ｔ 井下 中深孔特 大爆破 过程 及余 震进行 了实时连 续监 测 ， ３ 的 在监 测 的基础 上研 究
Ｉ ＳＮ ６ Ｓ １ ７１— ２ ｏ０ ９ ＣＮ 一 ｌ ４７ ４３ ３ ／ＴＤ
采矿技 术
第１ ｌ卷
第 ６期
２１ ０ １年 １ １月
Ｎｏ ｖ．２０ｌ ｌ
Ｍｉ ｉｇ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｖｏ ． ， ． ｎｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ １ １ Ｎｏ ６ １
基 于 微 震 监 测 的 大 爆 破 后 诱 发 余 震 特 性 研 究
应力重分布特点意义重大。由于微震监ｉ 系统对破 贝 ０ 裂源具有高灵敏度和高精度定位功能 ， 以及不受时 间 与空 问限制 的监 钡 能 力 ， 此微 震 监 测技 术 是 实 ０ 因
造成大爆破后井下岩体开裂破坏的地应力显现剧烈
且 频繁 ， 对后 续连 续 回采 影 响较 大 。在 确 定 了 Ｌ 述 崩落式 连续 回采 采矿 方法后 ， 柿竹 园矿 从 ２０ ０３年 开 始先 后经历 了井 下 中深 孔 哑洲 第一 爆 、 界 第 一 爆 世 （ 装药 量 ８０多 ｔ ， ０ ） 以及装 药 量 ３０多 ｔ ４７ｔ ５ 与 ３ 等 多次 大爆 破 Ｊ截止到 ２ １ 年 ７月 ， ， ０１ 已经 实现 ＿对 『
１ ２ 大爆 破特 点及 历次经 历 的大爆破 ．
在大爆 破后 余震 监测 方 面 的相关 研 究 还 很 少 ， 别 特 是对 于矿 山井下 装药 量 特 别 大 的集 中爆 破 ， 这 对 而 于研 究复 杂采空 区与 围岩体 在高 强度 开采 扰动下 的
井下 中深 孔大 爆 破 一 次装 药量 大 ， 药 区域 大 装 且集 中 ， 破前 施工 组织 复杂且 强度 大 ， 爆 由于崩 矿量 大， 开采扰 动使 井 下地应力 的重 新分 布剧烈 且复 杂 ，
种 种原 因井下 的采 空 区（ 房 ） 能进 行处 理 ， 止 矿 未 截 到 ２０ ０ ２年 ， 下 留下 占矿块 约 ６ ％ 的矿 柱 矿 量和 井 ０ 近 ３ ０万 ｍ 的 巨大采空 区群 ， ０ 累计顶 板 暴露 面 积达 ３万 ｒ ， ｎ 连续 顶板 暴露 面积 近 １万 ｍ ，５ｍ 厚 的连 １
ｌ ６ ２ ４ 一１ ２ ｇ ＝ ． Ｍ６ ． Ｅ （） ２
一 露０●● 、 ‘
垒壁皇 堡鐾垦
式 中 ： 是 体波震 级 。
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二 ～
—
Ｏ６ ． ０８ ．
－
Ｉ． ．
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了全 自动实时监测 ， 下面对大爆破 的余震特性从时
空 、 量方 面进行 详细 的研 究 。 能 ２ １ 余 震事 件时 间分 布特 性 ．
内余震事件数 占大爆破后 ２ ４ｈ内总余震事件数 的
５ ％ 以上 ， 明大 爆 破后 ０ ５ｈ内是 井下 应 力 调 整 ７ 说 ．
导致岩体开裂或破坏最剧烈的阶段。
２ ２ 余 震事件 空 间分布 特性 ．
图 ５是大爆 破后余 震 事件 的释放 能量情 况 。
图４显示了大爆破后 ７ｄ内井下余震事件的空 间分布情 况 。由图 ４可 以很 清楚 地 看 出 ， 震 事件 余
主要集 聚发 生在 ５８分层 到 ６ ０分 层 的 Ｐ ５ ３ ３巷 的 Ｃ ６
为 了实 现 矿 山采 矿 的持 续 生 产 ， 有效 处 理 采卒
区和 回采矿 柱及顶 板 富矿 ， 山 自 ２ ０ 起与 长 沙 矿 ０ ２年
矿 山研 究 院协作研 究 ， 最终 确 定 采 用 中深 孔 大爆 破 的方 式 回采 矿柱 和顶 板 富矿 、 利用 顶板 崩 落 处 理 采 空 区安全 隐患 的采矿 方法 。
了大爆 破后 围岩 体 中余震震 源 的时 空分布特 征 及 能量 释 放特 性 ， 到 了余 震 发 生 最剧 烈 得
的 阶段 为大爆 破后 ０ ５ｈ内， 力重 分布 的 高应 力 区是 余震 事件 积 聚 区域 。 同时通 过 余 ． 应
震事件波形的 Ｐ波初动分布对余震事件积聚 区进行 了震 源机制解答， 得到了震源处的破 裂 类型 为剪切 型破 坏 ， 该破 裂 类型与现 场观 察 结 果相 一 致 。通过 对 大爆破 过 程和 大爆破
日。从 ７ １ 月 ４日开始 ， 能量释放率便总体呈下降趋
势， 并从 ７月 １ ７日开始能 量 释放为 零 。 图 ６显示 了大 爆破 后每个 余震 事件 的矩 震级 与
（ ５８ － ａ） ５ ｊ 层平面 ） －
时 间的关 系 。矩震 级 与余震 事件 的能 量是成 正 比例 关 系的 ， 以通 过公式 （ ） 出 Ｊ 可 ２求 。
系统 已经成为提高矿山劳动生产力水平与设备装备 水平 的强有力的数字信息化设备。 目前 ， 震监测 技术 在矿 山复 杂采空 区 、 微 高坝 等
岩 体稳 定性监 测 和深井 矿 山与深埋 隧道 岩爆监 测等
领域均 有广 泛应用 与研 究 ， 是 ， 于微 震监 测技术 但 关
续条带矿柱多处垮塌。
的。
时至２ ４时） 开始出矿 ， 余震事件率在 １ 有一个较 ０日 大幅度 减少 之后 又于 ７月 １ １日开始 增加 ， 并持 续 到 ７月 １ ３日， 明放矿对余震发 生频 度具有较 大影 说 响。从 ７月 １ 开始 ， ４日 余震事件率重新持续减少 ，
并 于 ７月 １ 日开 始归零 ， 明井 下群矿 柱与 顶板 岩 ７ 说 体基 本趋 于稳定 。
约一 半 以上 的矿柱 的 回采 （ 见图 １ 。 ）
时不间断监测大爆破后余震特性 的最优方法。本文
将 以柿 竹 园矿 井 下 中深 孔特 大爆破 为对象 来研 究大 爆 破后 井下 围岩 体 中余 震 的特性 。
ｌ 柿竹 园矿大爆破背景
１１ 采矿 方法 演变 历史 ．
胡静 云 ， ： 基于微震监测的 大爆破后诱发余震特性研 究 等
２ 大爆破后余震特 性研 究
２ １ 年 ７月 ９ 口进 行 的大 爆 破 区域 见 图 １ 高 ０１ ，
程范围从 ６０分层到 ５６分层 ， ２ ３ 装药量 为 ４７ｔ崩 ３ ， 矿 量 为 １０ ５万 ｔ大爆破 分 为 ４ ３． ， ２段 微差 起爆 ， 总 从
体 上来 讲 按照从 南 往 北 、 下 往 上 的起 爆 顺 序 向 自 从 由面崩 矿 ， 最大段 装 药 量 约 为 ２ 。７月 ９ ｝ ０ １ｔ ｊ ６时
以北 与 ３盘 区 的 Ｋ 一区域 ， 表示 大 爆破 后 井下 应 力
图 ５ 余 震事 件 能 量释 放 率 变化 情 况
主要 向该 区域转 移与 集 中。
－ ｈ＿
由图 ５ 可以看 出， 余震事件的能量释放率与余 震事件率具有相似的变化过程 。在第一天达到了最
大值 ９ ， ４Ｊ经过逐 步 降低后 于 ７月 １ ０日能量 释 放 降 到了极 小值 。 由于受 ７月 １ ０日开始 放矿 的影 响 ， 余 震能 量 释 放 率 又 有 一 定 的 回升 ， 持 续 到 ７月 １ 并 ３
时间
图 ２ 余震事件率及能量的时间变化
绍在 参考 文 献 ［ ３～５ 中有 详 细 介 绍 ， 此 不 做 赘 ］ 在 述 。本 文将 以 ２ １ ７月 ９ 日进 行 的装药 量 约 ４７ ０ １年 ３ ｔ 的井 下 中深孔 大爆 破 作 为研 究 对 象 来 研究 大 爆 破 后 的余 震 特性 。
７ ０ Biblioteka 后岩体 中发生的破裂 源进行实时监测 ， 获得余震的 时空 、 能量变化特性和余震事件波形所携带的破裂 源的信息 ， 进而分析大爆破后应力重分布与集中位
置 和评 价群 矿柱 与顶 板岩 体 稳 定 性 ， 后 续 的 采 矿 对
生 产服 务重 要意 义 。
ｌ ２
１０ ８
６ ０
诱 发余震 特性 的监 测和 分析 ， 为柿竹 园矿 下一 步 的回采顺 序提供 了合 理化 建议 。
关 键词 ： 震监 测 ； 微 大爆破 ； 震特性 ； 源机制 解答 余 震
微震监测系统是一个集数字化与信息化技术于
一
柿竹园钨锡钼铋多金属矿床矿体集 中厚大， 有
用矿 物种 类繁 多 ， 国 家重 要 的 矿产 资源 基 地 。矿 是 床 自 １８ 采用 分段凿 岩 阶段矿 房法 开采 以来 ， １ ９７年 【 大
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