高精度微震监测技术在煤矿突水监测中的应用
微震监测技术在煤矿底板突水预警中的应用
inrush warning of coal m ine floor WANG Yue 一,YU Shui 一,WANG Sujian 一.HUANG Kejun 一,TANG Chun’an3
Abstract:In order to use the m icroseismic monitoring technology to warn the coal m ine f loor water inrush,based on the m ining proe,ess of
No.22517 working face in Dongjiahe Coal Mine,a microseismic monitoring system adapted to on—site hydrogeological eonditions was con—
(1.煤炭绿色安全高效开采 国家地方联合工程研究 中心 ,陕西 西安 710065;2.陕西煤业化工技术研究院有 限责任公司 陕西 西安 710065;3.大连 理工大学 海岸 和近海 工程 国家重 点实验 室,辽宁 大连 l16024)
摘 要 :为采 用微 震监 测技 术预 警 煤矿 底板 突水 ,以董 家河煤 矿 22517工作 面开 采 过程 为 背景 ,采 用 微 震 监 测技 术构 建 了适应 现场 水 文地 质条件 的微 震 监 测 系统 ,对董 家 河煤 矿 22517工作 面 底板 进 行 了监 测 。监 测结 果表 明 :董 家河煤 矿 22517工作 面底 板 的 总体 趋 势趋 于稳 定 ,底 板 微震 事件 主 要 分布 于 3个 区域 ,分 别为 构造 影 响微 震 区 、采动 影 响微震 区和 滞后 微 震 区 ;底 板 微 震 事件 绝 大部 分 集 中在 12 In以 内的范 围 ,但存 在 2个 异 常 区 ,且异 常 区 I已形 成底 板 导水通 道 ,底 板 出水 点 可能位 于工作 面 前 50 I11至后 30 Ill的 区域 。通过 对微 震 监 测 结 果 结合 地 质 钻 孔 柱 状 综 合 分 析 确 定 底板 破 坏 深度 为 11.22 Ill,理 论 计算 与钻 孔 声波 测试 结果 与微 震监 测 结果 分别 相 差 0.32 in与 0.42 1TI。 关键 词 :底板 突水 ;微 震监 测 ;底板 破 坏 深度 ;微震 事件 中图分 类 号 :TD324 文 献标 志码 :A 文 章编 号 :0253-2336(2018)O8—0068—06
微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用
微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用微震技术是利用地下岩石在应力作用下产生微小位移、裂纹扩展或变形时释放出的微震信号,通过对这些微震信号进行监测和分析,可以实现对地下岩体的状态进行实时监测和预警。
在突水监测中,微震技术可以通过监测水与岩体之间的相互作用而实现对突水灾害的预警和监测。
1. 微震监测水与岩体的相互作用2. 微震定位技术电磁耦合技术是一种利用地下介质的电导率、磁导率等物理特性进行监测和勘察的技术。
在突水监测中,电磁耦合技术可以通过监测岩石中水分含量、水体流动状态等信息来实现对突水的监测和预警。
1. 电磁耦合监测岩石水分含量2. 电磁耦合监测水体流动状态利用电磁耦合技术还可以实现对水体的流动状态进行监测。
当水体流动时,会对其周围的地下介质产生影响,从而改变地下介质的电导率和磁导率等物理特性。
通过监测这些物理特性的变化,可以实现对水体流动状态的监测。
利用这一技术可以实现对地下水体的流动状态进行实时监测,从而为突水监测和预警提供重要信息。
微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用不仅可以单独进行,还可以进行联合应用,以实现对突水的更为准确和全面的监测和预警。
1. 微震与电磁耦合技术联合监测微震与电磁耦合技术可以通过相互补充的方式进行联合监测。
微震技术可以实现对水与岩体之间的相互作用状态进行监测,而电磁耦合技术可以实现对岩石水分含量和水体流动状态的监测。
通过将这两种技术进行联合监测,可以实现对突水的更为准确和全面的监测和预警。
微震与电磁耦合技术在突水监测中具有很大的应用潜力。
通过对这两种技术在突水监测中的应用进行充分研究和探讨,可以为突水监测提供更为准确和全面的监测手段,为矿山和地下工程的安全生产提供更加可靠的技术支持。
期待这两种技术在未来能够得到更广泛的应用和推广,为地质灾害监测领域的发展贡献力量。
微震监测系统在采煤工作面突水防治中的应用
微震监测系统在采煤工作面突水防治中的应用摘要:为探讨综放工作面微震特征影响因素,采用KJ551微震监测技术研究64103工作面微震事件的空间分布特征。
关键词:微震系统,导水通道,突水山西朔州平鲁区国强煤业有限公司位于朔州市平鲁区陶村乡西家寨村,井田面积4.1151 km²,批准开采4~11号煤层,目前开采4-1号煤层,生产能力120万t/a。
矿井突水是在采掘工程活动、构造应力、高压水等多种因素共同作用下,采场围岩应力场能量释放、隔水煤岩体结构破坏的一种地下岩体失稳现象。
导水通道的形成是围岩应力变化的过程,必然伴随裂隙扩展、岩体破裂等岩石力学现象,并引发微震事件。
而在煤矿开采过程中,绝大多数的突水事故发生在回采工作面[1],为了监测导水通道在采动影响下的动力学活动和失稳过程,以及对其造成的突水危险性进行实时预测预报,利用高精度微震监测技术进行煤矿突水危险监测[2]。
1系统简介微震监测技术通过布置在采掘空间内的多组高灵敏度检波器捕捉突水通道形成过程中岩石破裂产生的微小震动信号,以此进行事件的时空定位,通过对震源机制的解释来动态分析围岩(特别是隔水煤岩柱)的破裂程度和范围,以达到描述导水通道孕育、发展到最终失稳过程的目的。
2工作面微震部署围绕国强煤业64103工作面搭建的高精度微震监测系统采用KJ551微震系统,系统主要由井下检波器阵列、井下主(分)站、通讯电缆、地面数据服务器以及分析计算机等构成。
在系统安装完成以后,对64103工作面微震监测系统实施敲击实验工程,先后在轨道大巷、回风顺槽和运输顺槽对检波器进行敲击,完成对KJ551系统的检波器通道校核。
3微震监测数据分析3.1 整体数据分析在64103工作面微震监测系统正常运行期间,共监测到有效微震事件1529个,采场围岩释放总能量412.12 KJ,事件以中高能量事件(>1000 J)为主。
1依据能量等级的不同进行划分(表1),微震系统接收到大量的小能量事件(0<E<100 J)的事件数为667个,平均能量为43.62 J,频次占比为43.62%,是事件能量最小的范围,能量占比为6.54%,能量占比最小;能量在100~1000 J之间的事件数为787个,平均能量为298.59 J,频次占比为51.47%,能量占比为57.02%,能量和频次占比均超过了所有事件的一半;大于1000 J的大能量事件数为75个,平均能量为2002.48 J,频次占比为4.91%,能量占比为36.44%,最大能量事件的能量为6800.64 J,位于顶板岩层中。
微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用
微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用随着现代化工程建设的不断发展,突发性水灾事件对人们的生命财产安全造成的影响越来越大。
针对这一情况,突水监测技术逐渐受到人们的重视。
微震与电磁耦合技术作为新型的突水监测手段,正在逐步被引入到突水监测领域,为突水事件的预警和监测提供了新的技术手段。
本文将详细介绍微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用,并探讨其未来的发展方向。
一、微震与电磁耦合技术概述微震是指地下岩石或构筑物受到外部作用力或内部变化所引起的微小震动现象,通常以破裂、榴弹状振动为主要特征。
微震监测技术是一种通过对地下微震信号的监测分析,来探测地下构造、地质体状态等信息的技术手段。
微震监测技术通过监测地下岩石或构筑物的微震信号,可以实现对地下构造状态的实时监测和分析,能够提供重要的地质信息,并为突发性水灾预警提供技术支持。
电磁耦合技术是一种利用电磁场理论与地下介质物理特性相结合的地球物理勘探技术。
该技术通过监测地下介质的电磁响应信号,可以获得地下构造、水文地质等信息,为突水监测提供了新的手段。
地质灾害是突发性水灾事件的重要诱因之一,而微震与电磁耦合技术可以通过监测地下微震信号和电磁响应信号,来实现对地质灾害的监测和预警。
通过对地下微震信号和电磁响应信号的监测分析,可以实现对地质灾害发生前兆信号的获取,为突水事件的预警和监测提供了新的技术手段。
1. 它们都是无损探测技术,不会对地下构造造成破坏。
2. 它们可以实时监测地下构造状态,能够提供及时的突水预警。
3. 它们可以较为准确地获取地下构造状态、水文地质等信息,为突水监测提供了新的技术手段。
微震与电磁耦合技术作为新型的突水监测手段,正在逐步被引入到突水监测领域,为突水事件的预警和监测提供了新的技术手段。
随着技术的不断进步和突水监测需求的增加,微震与电磁耦合技术将更加广泛地应用于突水监测领域,并将为突水事件的预警和监测提供更加可靠的技术支持。
相信在不久的将来,微震与电磁耦合技术将成为突水监测领域的主流技术,为突水事件的预警和监测提供更加全面、准确的技术支持。
微震监测技术在煤矿井下的应用探讨
Coal Mining Technology︱352︱华东科技微震监测技术在煤矿井下的应用探讨微震监测技术在煤矿井下的应用探讨王付坤(天地(常州)自动化股份有限公司,江苏 常州 213000)【摘 要】随着科技的发展,微震监测技术经过近些年的发展已经逐步趋于成熟,在地下工程中取得了较为广泛的应用,特别是对于地下矿井中煤炭的生产提供了极大的安全保障。
文章首先详细介绍了微震监测技术的应用原理,并对微震监测技术在煤矿井下的发展应用进行了阐述,同时通过对高精度防爆微震监测系统在井下的测区布置、钻孔参数、检波器安装、监测系统标定、数据采集与处理进行阐述,详细地说明了整个系统在井下的运行情况。
微震监测系统已在多个煤矿取得了较好的应用效果,在一定程度上推动了煤炭安全、高效回采。
【关键词】煤矿;微震监测;应用;探讨引言微震监测技术是由声发射学和地震学发展而来,其基本原理为:地下岩石在受到人为因素或自然因素影响而产生变形或破坏时会产生微震,并发出声波,通过在发生岩石破裂区周围布置多个检波器,实时采集微震数据,数据经过处理后,利用震动定位原理,就可以确定破裂发生的位置,并在三维空间上显示出来。
微震监测技术是在观测、分析生产生活中发生的微小的地震事件的基础上,来监测其对生产生活的影响、效果及地下状态,微震监测技术为研究覆岩空间破裂形态和采动应力场的分布提供了一种很好的手段。
因此,有必要进一步对微震监测技术进行探讨研究,增强煤矿地下作业的安全性。
1 微震监测技术在煤矿井下的应用自1990年开始,微震监测系统在采矿安全领域的研究、应用十分活跃,世界上众多煤矿开始广泛应用。
我国微震监测技术在煤矿的应用始于1998年,山东煤田地质局从澳大利亚引进了微地震监测系统的有关硬件与软件, 并与澳大利亚联邦科学工业研究组织勘探采矿局( CSI RO )合作,于1998年10月20日至1999年2月10日,在兖州矿业集团公司兴隆庄煤矿 4320工作面首次进行“两带”监测的试验研究,对该面垮落带、裂隙带进行监测, 为该矿确定防水或防砂煤柱的最佳高度提供了科学依据。
微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用
微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用随着矿井深度增加和工作条件变化,矿井在地质构造、地应力、矿压等方面受到的影响也随之复杂化,引起矿井突水事故的概率增加。
对于煤矿、金属矿山等掘进矿井而言,突水监测是保障矿井安全开采的重要手段。
微震和电磁耦合技术是突水监测中常用的技术手段,本文将详细介绍这两种技术在突水监测中的应用。
一、微震技术微震是指发生在地下深度小于1公里处的地震,与一般高能量地震不同,它的能量很小,震级很低,无论是人耳还是仪器都无法感知到。
微震技术是利用敏感的地震仪测量微小振动信号的技术手段。
由于地下水体对岩石的应力状态具有显著的影响,矿井在开采的过程中,地下水体的运动、渗透等作用会导致地下产生微震现象。
因此,通过监测微震,可以获取有关地下水体运动、渗透等信息,从而实时监测矿井突水等相关信息。
微震技术在突水监测中的应用,需要对矿井中的微震源进行定位,以获得矿井中各个位置的微震信号。
常用的微震定位方法有基于时差法的定位方法、基于全波形反演的定位方法等。
定位之后,通过对微震信号进行处理分析,可以获得微震源的特征参数,如发生时间、幅值、能量等,进而分析微震的产生机理和规律,并对可能发生的突水进行预警和预测。
二、电磁耦合技术电磁耦合技术是指利用电磁波与矿区中物质相互作用产生的电磁信号进行监测的技术手段。
在突水监测中,电磁耦合技术常用的方法有大功率电磁辐射法和中低频电磁法。
大功率电磁辐射法是利用大功率高频电磁波在地下产生电磁信号,并通过接收电磁信号来判断水的存在或分布情况;中低频电磁法则是利用电磁场在地下物质中的电磁波反射或折射现象,对电磁信号进行分析,判断地下物质的状态。
电磁耦合技术在突水监测中的应用,主要是通过监测水体存在时的电磁信号变化来预测突水事故的发生。
根据电磁信号的强度和反馈情况,可以确定水的存在与分布情况,进而进一步判断突水风险。
同时,电磁耦合技术还可以监测矿井中其他有关的地球物理反应,比如地下应力等,该技术不需要地下水与岩石相互作用,所以对深部矿井的监测比较适宜。
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。
高精度微震监测技术在煤矿突水监测中的应用_姜福兴
第27卷第9期岩石力学与工程学报V ol.27 No.9 2008年9月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Sept.,2008 高精度微震监测技术在煤矿突水监测中的应用姜福兴1,2,叶根喜1,2,王存文1,2,张党育3,关永强3(1. 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京 100083;2. 北京科技大学土木与环境工程学院,北京 100083;3. 河北省峰峰集团有限公司,河北邯郸 056201)摘要:为了监测导水通道(断层、陷落柱等)在采动影响下的动力学活动和失稳过程,以及对其造成的突水危险性进行实时预测预报,利用高精度微震监测技术进行煤矿突水危险监测的工程实践。
采用全局寻优定位技术,充分考虑内、外场震源定位的不同影响因素,结合速度结构、检波器一致性等校正技术,实现微震震源的高稳定、高精度定位;优化布置微震监测台网,对大断层、陷落柱等隐伏构造进行实时监测,通过对定位结果的三维展示和分析,得到地质构造的活化规律、底板破裂深度、顶板破裂高度、合理煤柱尺寸等实测参数,实现对突水危险性的预测预报。
工程实践证明,微震监测能够准确诊断出断层和陷落柱等构造活化的强度、烈度以及相关的时空参数,是实现突水预警预报的强有力的地球物理监测手段。
建立基于定位结果的岩体空间破裂场的定量描述模型、实现定位结果的多角度、多层次的展示技术,从防治水、矿山压力等多学科角度出发实现突水监测的超前预警预报,是突水监测预警的重要的发展方向。
关键词:采矿工程;煤矿;微震;突水监测;内场定位;外场定位;岩体破裂场;定量描述中图分类号:TD 324 文献标识码:A 文章编号:1000–6915(2008)09–1932–07 APPLICATION OF HIGH-PRECISION MICROSEISMIC MONITORING TECHNIQUE TO WATER INRUSH MONITORING IN COAL MINEJIANG Fuxing1,2,YE Genxi1,2,WANG Cunwen1,2,ZHANG Dangyu3,GUAN Yongqiang3(1. State Key Laboratory of High-efficient Mining and Safety of Metal Mines,Ministry of Education,University of Science andTechnology Beijing,Beijing100083,China;2. School of Civil and Environmental Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing100083,China;3. Hebei Fengfeng Group Co.,Ltd.,Handan,Hebei056201,China)Abstract:For the progressive failure of geological structures(faults,karst collapse columns) to be investigated and their microseismic activities associated with water inrush to be predicted,microseismic monitoring is firstly undertaken in a deep coal mine where the water inrush is a significant issue. The development of a technique for the event location and the analysis of microseismic events are concerned. A new optimum method is provided;the preferred measurement of focal time is the basic calculation process,and also several concepts of event location types are defined according to the actual location,e.g. within the receiver array or outside it,nearby the receiver array or far away from it. The localizing method and judgment of location type,together with the correction of velocity and the monitoring system using artificial blasting sources make the improvement of the event location accuracy be significantly possible. With the results of microseismic events and 3D illustration technique,the activities of geological structure,fracture-depth of roof and floor,and the parameters of boundary pillar are收稿日期:2008–03–17;修回日期:2008–05–15基金项目:国家自然科学基金资助项目(40674017,50774012);国家“十一五”科技支撑计划资助项目(2007BAK24B04);国家留学基金资助项目作者简介:姜福兴(1962–),男,1994年于中国矿业大学采矿工程专业获博士学位,现任教授、博士生导师,主要从事矿山压力与岩层控制、微震监测工程等方面的教学与研究工作。
微地震技术在采矿安全监测中的应用分析
5 微 地震技 术的 实际应用
本 文 为 了确 定 微 地 震 技 术 在实 际应 用 中的可 行性 ,针对 微地震监 测开 展 了一
பைடு நூலகம்
系的岩 体稳 定性 问题 ,而且二 者在 发生 之 项试 验 ,微地震 事件 的观测 主要是通 过先
后 都 会在 短 时 间 内释 放 出大量 的应 变 能。 进 的检测 系统 ,观察 系统主要 是 由 3 个三 现 代 化 矿 井 在 安 全 生 产 过 程 中要 求 岩石 破 裂 主要 有 张 破 裂 和剪 破 裂 两种 形 分 量检波 器为 主 ,微 地震检测 仪是 本次试 其 必须 具备 自动安 全监 测 系统 ,彻 底改 变 式 ,其 中张 破裂是 由爆 炸 、洞 塌 陷以及震 验过 程 中的核心设 备 。试验结 果证 明 ,微 传 统上 依靠人 工 测试 、人工 判断 预报 等监 源车震 动等 原 因引起 的 ,其 在发生 时 的信 地震技术在实际应用中可以有效确定煤矿
处 于同一 个深度 , 预测 层深度 的物理 条件 、 介质参数等可以通过仪器直接对其进行测 量 、观察 。在 矿山生产 领域 中 ,运用 微地 震 技术来 预报较 大地震 的可行 性很 高 ,在 国外一些 发达 国家 中 ,在运 用 以震 报震 的 方法 时 ,使用 0级 以下的地震 来预报 0 级 以上地震 的现 象十分 普遍 ,而且根 据 国外 的使用案 例可 以发现 ,以微地 震来 预报较 大 地 震 的成 功 率 可 以 高达 5 0 % 左 右 ,如 果 国 内矿 山生 产领域 可 以充分 利用 这一技 术 ,那么 对加强 矿 山企 业 的安 全生产 有着
重 要 的现实 意义 。 2微地 震简介
矿 山 在开 采 过 程 中 随着 开 采 深 度 的 不断增 加 ,地压 、瓦斯 以及 地下 承压水 等 安全 问题便 会十 分突 出 ,微 地震技 术在解 决这些 问题 过程 中有着 重要 的作用 ,冲击 地压会 对采 矿安全 带来 很大影 响 ,冲击 地 压在 发生 时会导致 煤块 以很 高 的速 度飞 入 巷道 ,这会 对矿 山施 工人员 的生命 安全 带 来 很大 威胁 ,同时也会 使矿 山施工 设备受 到严重 损坏 。根 据相关 统计 数据显 示 , 由 砂 砾岩 等关 键层破 裂 引起 的矿震 占矿震 总 数量 的 5 0 %左 右 ,只 有很 少 ~ 部 分 矿震 在 出现后导 致 了冲击地 压 ,这便说 明了矿 震 与 冲击 地 压 两者 之 间有 着本 质 性 差别 , 但 是二 者都 是 由于地球 内部 物理破 坏相 联
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。
微震监测技术在矿山安全管理中的应用
微震监测技术在矿山安全管理中的应用摘要:微震系统可以通过人工震源提供全天候、数字化、自动化的震害观测,定位精度相当理想,对提高国家深井压力控制的技术水平和安全水平具有重要作用。
最后指出,微震检测系统功能强大,综合应用前景广阔。
关键词:微震监测方法;矿山安全;微震监测系统随着深海底土开发和底土工程的进一步发展,人们发现当高应力水平岩石破裂(如岩石爆炸)、激活隐藏复位等时,微震是岩石破裂过程中的伴随现象,它包含了大量关于沉积岩破坏和地质缺陷激活过程的有用信息,通过对微环境信号的分析和研究,可以推断岩石中性状态的变化,预测岩土结构的损伤,并逆转误差机理:将光敏网格放置在地下光刻机中自动检测,实现微震数据的传输和处理,并根据三维空间演示的定位原理确定误差情况。
因此,微震监测方法具有远程监测、动态监测、测量和实时监测的特点。
震源分析继续分析岩石损坏的程度和性质。
由于缺乏对矿山的有效控制,全国每年都会发生矿山废弃物。
同时,随着中国经济的发展,许多矿山开始深入挖掘,岩石爆炸等高压问题将逐渐显现,完全依靠传统的山地力学,这远远不能满足实际需要。
地震监测技术在未来矿产生产中将发挥越来越重要的作用。
在微观监测的基础上,结合近期其他科技成果和定量预测,,充分认识和预防山区自然灾害是促进山区安全管理科学化和现代化的重要研究方向。
1微震监测技术在矿山中的应用(1)边坡稳定性监测。
通过微血监测方法采集的微电信息,可以有效地分析稳定性现状,及时发现安全隐患,采取相应的应对措施,取得良好的监测效果,应采用符合停车要求的微冻结监测方法;并根据采集的电压分布数据进行随时间的电压分布,以确保安全生产。
微震监测技术用于有效监测岩石变形。
但是,目前中国很少有矿山采用这种监测技术,与发达国家相比还有很大差距,矿山建立了微冻结监测系统后,可以依靠日常安全工作,如井然有序地进行钻爆作业,及时获取钻爆作业时间、地点信息,监督钻爆作业进度等。
使设施严格按照生产计划进行;矿山抢险应及时了解工程地质灾害发生的位置,或根据抢险方案进行准备。
IMS微震监测系统在矿山中的应用设计
对数形式对微震事件进行量化和定义 。其 中, t 为事
件 问 的平均 时 间 , 为相 临事 件 之 问 的平 均 距 离 ( 包
效井下地压微震监测系统 , 并开展地压灾害预警及
防控研 究 , 实 现 以 主矿 体 及 深 部 矿 体 为 重 点 的井 下
地 压 监测及 控制 , 对 于矿 山安 全生产 意义 重大 。
括 震 源大小 ) , E M 为 微 震矩 之 和 , 为发 射 能量 之 和 。基 于 4个 独立 特征 参量 , 可 求得 如 微震 应 变 、
微 震应 力 o r 、 视体 积 、 微震 S c h m i d t 数 S c 等其 它
l 微 震 监 测 技 术 原 理
析及微震技术对地压灾害预警应用的可行性分析 , 确定采用 I MS 微震 监测 系统 对凡 口铅锌矿应 用
微震监测应用设计 , 确定 I MS微震监测系统传感器 、 工作 台站及 井下数据 中心 的布局 , 为凡 口矿 设
计 出有效井下地压微震监测系统 , 为 础。 关键词 : I MS ; 微震 ; 监测; 应用
对 地压 灾害 预警 在 国外 已有广 泛 应 用 , 因此 , 建 立 有
过 多点 同步 采 集 测定 各 传 感 器 接 收信 号 的 时 间 , 连 同传 感器 坐 标 及 所 测 波速 代 入 计 算 , 即 可 确定 震 源
时空参数 , 实现震源定位 目的_ 2 I 3 j 。
通 常采 用 4个 独 立 特 征 参 量 ( E E, E M, X, t ) 的
8
湖 南有 色金属
H UNAN NONF ERROUS M ETAL S
第3 3卷 第 1期
煤矿安全监测中微地震技术的应用
煤矿安全监测中微地震技术的应用
图1 微地震技术基本原理示意图
器是这项检测进程中的重点部分。
最终检测结果显示,微地震手段在现实检测中能够充分定位矿层产出中断裂层及垮塌层的精准坐标,且能够充分展示出挖掘作业面周期、断裂层以及垮塌层的相关角度、应力场的散布方式等,同时,在应用微地震手段在对矿层产出展开探测进程中,它有着耗资低、成本少、精准度强等特征,因此,它在矿层挖掘行业中拥有较为宽泛的使用前景。
检测结果还表示不一样的矿层、不一样地理特征、不一样的挖掘手段所造成的微地震情况有着较大的区别,因此,在应用进程中,要按照相关特征对矿层展开区分,不要所有矿层在挖掘进程中都按照一样的步骤。
微地震技术用于冲击矿压预测
城市轨道交通接触网状态检测技术探讨。
微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用
微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用微震与电磁耦合技术是一种结合微震监测与电磁监测的方法,可以在突水监测中应用。
突水是指地下水突然涌入开采矿井等地下工程的现象,会给安全生产带来严重威胁。
传统的突水监测方法主要包括水文地质勘探、地下水位、水压监测等,但这些方法存在着一定的局限性,无法提供即时准确的突水预警信息。
而微震与电磁耦合技术的应用可以弥补这些不足,提高突水监测的准确性和可靠性。
本文将从微震与电磁耦合技术的原理、应用以及前景等方面进行详细介绍。
微震与电磁耦合技术是基于地下附近的岩石或裂隙受到应力变化而产生微小的震动信号,与磁场变化同时发生的现象。
这种微震信号与地下水位、水压等突水因素存在一定的关联性。
微震监测可以通过对地下微震信号进行采集、处理和分析,来判断矿井是否存在突水风险。
而电磁监测则是通过检测地下的电磁场变化情况,来获取突水的信息。
微震与电磁耦合技术将这两种监测手段结合起来,可以利用二者之间的相互作用关系,提高突水监测的准确性。
微震与电磁耦合技术在突水监测中有着广泛的应用。
该技术可以实时监测地下微震信号和电磁场变化,提供即时准确的突水预警信息。
通过对地下微震信号和电磁场变化的监测,矿井工作人员可以及时发现突水的征兆,采取相应的措施进行处置,保障矿井的安全生产。
该技术可以提高突水监测的准确性和可靠性。
微震与电磁耦合技术能够对地下微震信号和电磁场变化进行综合分析,提高突水监测的准确性,避免虚警和误报的情况出现,减少对矿井工作人员的影响和资源的浪费。
该技术具有良好的前景和应用潜力。
随着科技的不断发展,微震与电磁耦合技术将更加完善和成熟,能够提供更准确、更可靠的突水预警信息,为突水监测和矿井安全生产提供更大的保障。
微震与电磁耦合技术在突水监测中具有重要的应用价值。
该技术结合了微震监测和电磁监测两种手段,能够提供即时准确的突水预警信息,提高突水监测的准确性和可靠性。
随着技术的进一步发展和应用的推广,微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用前景将更加广阔。
微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用
微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用随着城市建设的不断发展,地下水的开采和利用越来越重要,但同时也引发了许多地质灾害问题,其中突发水灾是一个常见的问题。
为了及时监测和预警地下水突发泄漏,科研人员积极探索利用微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用。
这种新型的监测技术极大地提高了突水监测的准确性和灵敏度,对于提高城市地下水系统的安全性和稳定性起到了重要作用。
微震监测技术是一种通过监测微小地震活动来了解地下构造和地质灾害的技术。
微震在地下水突发泄漏监测中的应用,是通过对地下水系统内部发生的微小地震活动进行监测,从而可以实时获取地下水系统的运行情况。
当地下水系统中发生泄漏时,泄漏点附近的地下岩层会发生微小地震活动,利用微震监测技术可以实时发现并定位泄漏点,从而及时采取应对措施。
微震监测技术还可以通过分析微小地震活动的变化规律,预测地下水系统的运行状态,为突发泄漏提供预警信息。
电磁耦合技术是一种通过电磁场的变化来监测地下水系统的技术。
电磁耦合技术在突水监测中的应用,是通过监测地下水系统中的电磁场变化来实时了解地下水系统的情况。
当地下水系统出现泄漏时,泄漏水会改变周围地下岩层的物理性质,从而影响地下岩层中的电磁场。
利用电磁耦合技术可以及时发现地下水系统的异常情况,并通过分析电磁场的变化规律进行突发泄漏的定位和预警。
与传统的地下水监测方法相比,电磁耦合技术具有监测范围广、响应速度快、准确度高等优势,可以更好地满足突水监测的需求。
微震与电磁耦合技术的结合应用,可以更全面、准确地监测地下水系统的运行情况,并提高突水监测的效率和准确性。
微震监测技术可以发现地下水系统的微小变化,帮助准确定位突发泄漏点;电磁耦合技术可以实时反映地下水系统的整体变化,提供更全面的监测信息。
通过将微震和电磁耦合技术结合应用在突水监测中,可以形成对地下水系统全方位、多角度的监测,帮助提高突发泄漏监测的准确性和及时性。
近年来,微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用逐渐得到了广泛关注和应用。
微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用
微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用随着地下水的开采量增加,突发水灾的发生可能性也会大大增加,这给水利工作带来了巨大的挑战。
为了减少这种风险,对地下水进行实时监测显得非常关键。
目前,微震与电磁耦合技术被广泛应用于地下水突水的监测与预警中。
本文将从这两种技术的基本原理、应用场景以及优缺点等方面,详细探讨这两种技术在突水监测中的应用。
微震技术是利用地下水通过地层裂缝、孔隙等产生的微小振动信号,进行地下水的监测。
微震技术的监测设备主要包括地下水位计、加速度计、录波机等,可以实现对地下水位、地下水运动速度以及压力等数据的实时监测。
在地下水突水监测中,微震技术的应用分为以下三个方面:(1)微震技术在突水前的预测微震技术可以实现对地下水突水前的微震信号的实时监测与分析,从而提前判断、预测地下水突发事故的发生,防止地下水突水导致的人为损失和环境破坏。
通过微震技术的监测,可以实现对地下水裂缝、断层等情况进行精准判断,从而实现地下水突水预测。
微震技术可以实时监测突水过程中地下水的运动情况,包括地下水位、水流速度、渗透压力等等参数,从而实现对突水过程的实时监测。
在突水过程中,微震技术可实时监测地下水的运动情况,从而得到精确的数据。
如果发现地下水流量过大或者水位急剧上升的情况,可以通过微震数据进行快速反应和处理,避免水灾的发生。
在地下水突水事故发生后,微震技术可以对影响区域进行全面盘查,包括损害情况的调查、泄漏源追踪和预测突水发生位置等问题的解决。
通过微震技术的应急响应,可以及时了解事故的影响范围,制定有效的控制措施,降低事故对环境和人类的危害。
总体来说,微震技术具有监测范围广、精度高、数据可靠等优点,在突水监测中发挥着重要的作用。
但微震技术也存在几个缺点,如成本较高、设备使用不太方便等问题。
电磁耦合技术是利用电磁波在地下介质中的传播特性,监测地下水的位置、深度、流量等参数。
电磁耦合技术的监测设备主要包括电磁波发射器、接收器、数据采集器等,可实时监测地下水的变化情况。
微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用
微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用【摘要】本文主要探讨了微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用。
首先介绍了研究背景和研究目的,然后分别讨论了微震技术、电磁耦合技术以及两者结合在突水监测中的应用情况。
接着对数据分析与处理方法进行了探讨,并给出了实地应用案例。
最后总结了微震与电磁耦合技术在突水监测中的优势,并展望了未来的发展方向。
通过本文的研究,可以有效地利用微震与电磁耦合技术来监测突发水灾,提高监测效率和预警能力,为减少灾害损失和保障人们生命财产安全提供参考和借鉴。
【关键词】微震、电磁耦合技术、突水监测、数据分析、实地应用案例、优势总结、未来发展方向1. 引言1.1 研究背景大多数地区都存在着突发性的地下水涌出事件,这些事件给当地居民的生活带来了巨大的影响。
为了及时发现并监测这些突发事件,研究人员开始将微震和电磁耦合技术引入突水监测领域。
微震技术通过监测地下岩石的微小震动来识别地下水流体的移动和累积,而电磁耦合技术则通过检测地下水流体对磁场的影响来实现突水监测。
随着科技的进步和技术的发展,微震与电磁耦合技术的结合应用在突水监测领域的优势也逐渐显现出来。
这种结合能够更准确地判断地下水流体的运动轨迹和规模,为突水事件的预测和监测提供了更有效的手段。
深入研究微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用具有重要的科学意义和实际价值。
在这样的背景下,本文旨在探讨微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用,并总结其优势与未来发展方向。
1.2 研究目的研究目的是通过综合利用微震和电磁耦合技术,提高突水监测的准确性和效率。
微震技术可以实时监测地下岩石的微小变形和损伤,能够及时识别地下水体的运移和累积过程,为突水的发生提供预警。
而电磁耦合技术可以探测地下水体的电磁响应,结合微震技术可以更全面地了解地下水体的分布和运动状态。
通过研究微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用,旨在建立一套完善的监测系统,提高突水预警的准确性和及时性。
通过深入分析数据和实地案例,总结微震与电磁耦合技术在突水监测中的优势和不足,为未来的研究提供参考和指导,推动突水监测技术的进步和发展。
突水微震监测预警技术在演马庄煤矿的应用
收稿日期:2012-09-01作者简介:赵麦来(1977—),男,河南焦作人,助理工程师,1997年毕业于焦作煤炭工业学校,现从事煤矿防突工作。
突水微震监测预警技术在演马庄煤矿的应用赵麦来,王飞,王尧(河南煤业化工集团焦煤公司演马庄煤矿,河南焦作454000)摘要:演马庄煤矿属于典型的煤与瓦斯突出和突水矿井,突水隐患严重威胁着矿井的安全生产。
为了防治突水危害,利用高精度BMS 微地震监测技术对矿井突水危险性进行实时预测预报。
在该矿27111工作面布置测点,共监测到52个有效微震事件,并在此基础上对煤层顶底板破裂规律及岩体裂隙场分布规律进行了分析,提出了该工作面的防治水建议。
关键词:顶底板;微震监测;突水中图分类号:TD745.2文献标志码:A文章编号:1003-0506(2012)12-0100-05Application of Microseismic Monitoring Warning Technology of Water Inrush in Yanmazhuang Coal MineZhao Mailai ,Wang Fei ,Wang Yao(Yanmazhuang Coal Mine of Jiaozuo Coal Industry Company of HNCC ,Jiaozuo 454000,China )Abstract :Yanmazhuang Coal Mine is a typical mine shaft with water inrush ,coal and gas outburst danger.Water inrush has become a threat to the safe production of the coal mine.To prevent the hazard of water inrush ,high precision BMS microseismic monitoring tech-nology was used for real-time water inrush risk monitoring ,measuring points were designed on 27111working face ,52effective seismic events were monitored ,the laws of coal seam roof and floor crack ,the distribution of fracture were analysed ,too.Finally ,water prevention countermeasures were proposed for 27111working face.Keywords :roof and floor ;microseism monitoring ;water inrush焦作矿区北部为太行山区,裸露的寒武、奥陶系灰岩岩溶裂隙发育,降水及地表水沿岩溶裂隙及断层破碎带向下渗透,成为矿区水的补给水源。
微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用
微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用突水是指地下水突然涌入采煤工作面,给煤矿开采生产带来巨大的威胁。
对于突水的监测是煤矿安全生产中必不可少的一环。
传统的突水监测技术是基于水文地质勘探的手段,但是这种方法在突水来临时往往难以有效提供提前的预警信号。
随着复杂矿山环境条件和煤层综放工艺的发展,新技术新方法不断涌现,微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用近年来得到了广泛关注与研究。
微震技术是以煤岩断裂及瓦斯渗透过程为基础的地震学应用技术。
突水时,由于瓦斯涌出和流动引起的地下岩层裂隙改变和断层移动等,都可以引发微震事件。
微震事件在特定采空区出现时,往往意味着突水的降临。
基于这一特点,通过微震识别来判断预警信息,可以在突水发生前及时警示,有利于防范和事故的避免。
电磁耦合技术是利用电磁波和矿井区域中的有关物理参数的变化来识别突变的一种技术手段。
突水前水体的电导率、介电常数及磁导率等物理特性会发生变化,这些变化也会引起区域内电磁场的变化。
利用电磁声波的散射、反射原理以及电磁波被突变的物质吸收、发射的差异性来进行突水预测,能够快速、准确地给出突水前的预警信息并及时采取相应的措施。
微震和电磁耦合技术在突水监测中的应用正逐渐趋于成熟。
两种技术的优势互补,相互结合能够更准确、更可靠地预测突水。
研究表明,微震预测有较好的准确性和稳定性,在实际应用中取得了较好的效果;电磁预测相比微震更容易检测到中小规模的突水,尤其适用于煤矿沉陷区。
综上所述,微震和电磁耦合技术在突水监测中的应用为提高突水预警的准确性和时效性提供了新的技术手段。
尽管这两种技术目前还存在一些挑战和难点,但是随着技术的不断发展和推广应用,相信微震和电磁耦合技术在突水监测中的应用将逐渐趋于成熟、完善,为煤炭工业带来更加可靠的安全生产保障。
微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用
微震与电磁耦合技术在突水监测中的应用
随着城市化的快速发展,地下工程建设的需求越来越大,而地下水和突水是地下工程中面临的重要问题之一。
突水不仅会影响工程进度,还会给工程带来严重的安全风险,如何及时发现和预防突水成为地下工程建设中的重要课题。
目前,采用微震与电磁耦合技术结合,对突水进行监测已成为一种有效的检测手段。
微震是指地震动产生的低频地声波,这些波不会对人体造成威胁,但却能被精密的地震仪器捕捉到。
电磁耦合技术则是通过电磁感应原理,将地表的水流变化转化为电信号,以此监测地下水流变化。
在突水监测中,微震技术主要用于检测突水前后地质体的变化。
当地下水流动时,会对地质体产生拉伸、挤压等变形,从而产生微震信号。
通过在地表上设置微震探头,可以捕捉到这些微震信号,分析微震信号的特征,可以对地下水流动进行精确的监测。
此外,通过分析微震信号的幅值、频率等变化,还能判断突水的大小和方向,提高突水预测的准确性。
1.精度高:微震与电磁耦合技术结合,可以对地下水流动进行精确的监测,并预测突水的时间和方向。
2.非破坏性:微震和电磁耦合技术都是在地表上进行监测的,对地下工程不会产生损害。
4.数据丰富:微震和电磁耦合技术可以获得大量的数据,为突水原因的分析、预测和处理提供了强有力的支持。
综上所述,微震与电磁耦合技术结合,在突水监测中具有重要的应用价值。
随着技术的不断发展,突水监测技术将会越来越普及,为地下工程建设提供更可靠的保障。
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第27卷第9期岩石力学与工程学报V ol.27 No.9 2008年9月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Sept.,2008 高精度微震监测技术在煤矿突水监测中的应用姜福兴1,2,叶根喜1,2,王存文1,2,张党育3,关永强3(1. 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京 100083;2. 北京科技大学土木与环境工程学院,北京 100083;3. 河北省峰峰集团有限公司,河北邯郸 056201)摘要:为了监测导水通道(断层、陷落柱等)在采动影响下的动力学活动和失稳过程,以及对其造成的突水危险性进行实时预测预报,利用高精度微震监测技术进行煤矿突水危险监测的工程实践。
采用全局寻优定位技术,充分考虑内、外场震源定位的不同影响因素,结合速度结构、检波器一致性等校正技术,实现微震震源的高稳定、高精度定位;优化布置微震监测台网,对大断层、陷落柱等隐伏构造进行实时监测,通过对定位结果的三维展示和分析,得到地质构造的活化规律、底板破裂深度、顶板破裂高度、合理煤柱尺寸等实测参数,实现对突水危险性的预测预报。
工程实践证明,微震监测能够准确诊断出断层和陷落柱等构造活化的强度、烈度以及相关的时空参数,是实现突水预警预报的强有力的地球物理监测手段。
建立基于定位结果的岩体空间破裂场的定量描述模型、实现定位结果的多角度、多层次的展示技术,从防治水、矿山压力等多学科角度出发实现突水监测的超前预警预报,是突水监测预警的重要的发展方向。
关键词:采矿工程;煤矿;微震;突水监测;内场定位;外场定位;岩体破裂场;定量描述中图分类号:TD 324 文献标识码:A 文章编号:1000–6915(2008)09–1932–07 APPLICATION OF HIGH-PRECISION MICROSEISMIC MONITORING TECHNIQUE TO WATER INRUSH MONITORING IN COAL MINEJIANG Fuxing1,2,YE Genxi1,2,WANG Cunwen1,2,ZHANG Dangyu3,GUAN Yongqiang3(1. State Key Laboratory of High-efficient Mining and Safety of Metal Mines,Ministry of Education,University of Science andTechnology Beijing,Beijing100083,China;2. School of Civil and Environmental Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing100083,China;3. Hebei Fengfeng Group Co.,Ltd.,Handan,Hebei056201,China)Abstract:For the progressive failure of geological structures(faults,karst collapse columns) to be investigated and their microseismic activities associated with water inrush to be predicted,microseismic monitoring is firstly undertaken in a deep coal mine where the water inrush is a significant issue. The development of a technique for the event location and the analysis of microseismic events are concerned. A new optimum method is provided;the preferred measurement of focal time is the basic calculation process,and also several concepts of event location types are defined according to the actual location,e.g. within the receiver array or outside it,nearby the receiver array or far away from it. The localizing method and judgment of location type,together with the correction of velocity and the monitoring system using artificial blasting sources make the improvement of the event location accuracy be significantly possible. With the results of microseismic events and 3D illustration technique,the activities of geological structure,fracture-depth of roof and floor,and the parameters of boundary pillar are收稿日期:2008–03–17;修回日期:2008–05–15基金项目:国家自然科学基金资助项目(40674017,50774012);国家“十一五”科技支撑计划资助项目(2007BAK24B04);国家留学基金资助项目作者简介:姜福兴(1962–),男,1994年于中国矿业大学采矿工程专业获博士学位,现任教授、博士生导师,主要从事矿山压力与岩层控制、微震监测工程等方面的教学与研究工作。
E-mail:jiangfuxing1@第27卷第9期姜福兴,等. 高精度微震监测技术在煤矿突水监测中的应用 • 1933 •obtained. These studies indicate that it is considerably possible to predict the water inrush using microseismic monitoring with its inherent ability to remotely monitor the progressive failure caused by mining. The approach used to integrate microseismic data should be comprehensive with different interpretations from different subject views,such as geology,mining engineering and geophysics. How to make a 3D quantitative mechanical model to describe the failure region from the energy view,instead of qualitative analysis,is put forward. Apparently,it will be an important research direction with its further application associated with gas and coal projects,rock burst and so on.Key words:mining engineering;coal mine;microseismic;monitoring of water inrush;location within array;location outside array;failure field of rock mass;quantitative description1 引言在我国矿山事故中,水害事故占了很大比例,而矿山发生水害必须具备的3个条件是水源、水量和导水通道。
在这3个条件中,作为对水源和水量起决定作用的含水层,其补给和排泄条件具有区域性和面状分布的特点,因此往往是易于查明和预测分析的,但导水通道(断层、陷落柱)具有极强的局部性和隐蔽性,因此大多数突水灾害具有导水通道不可预知的特点,具体表现在:原生导水通道的不可预知性;受采动影响新生导水通道的不可预知性;已探明的断层、陷落柱等地质构造活化与否的不可预知性[1,2]。
矿井水害的形成和发生都有一个从孕育、发展到发生的变化过程,在这一变化过程中的不同阶段都有其对应的前兆[3~7]。
微震监测就是要找到导水通道的具体参数,包括时空位置、能量和通道类型,并根据水源、水量、水温等因素的变化情况,结合矿山压力、水文地质等多学科理论,进行突水的超前预测预警。
杨天鸿等[8]已提出“采动压力和水压力扰动应力场诱发微破裂(微震活动性)是矿山突水前兆本质特征”的观点,并对矿山突水预测预报的发展趋势做了展望。
众多研究表明,微震监测将是实时、动态、立体监测矿山突水的一个重要技术手段,尤其在精确定位灾害性突水通道方面将发挥其特有的技术优势。
早在20世纪40年代,美国矿业局就开始应用微地震法来探测给地下矿井造成严重危害的冲击地压,由于监测结果不明显而未能引起人们的足够重视。
目前国际上煤炭行业应用微震监测主要监测地面震感和矿震规律,其定位精度不能揭示小范围岩层破裂和运动的规律。
近年来,国内一些学者[8~13]均致力于微震监测矿震的研究,并取得了可喜的研究成果。
教育部科技查新结果(2006年9月)表明,目前国内外微震监测矿井突水方面还少有报导。
河北省峰峰集团有限公司梧桐庄煤矿是突水威胁矿井,为了保障开采安全,北京科技大学与河北省峰峰集团有限公司联合开展了“微震监测技术在煤矿防治水中的应用与研究”项目,本文介绍该项目的部分研究成果。
2 高精度定位实现及监测条件2.1监测系统本次监测采用具有自主知识产权的本质安全型微震监测系统(专利号为CN2687693)[14],监测主机为课题组与浪潮集团联合研制的浪潮CYBF001型防爆计算机(见图1),可直接在矿井下进行长达数月的连续实时监测。