冲击地压微震监测预警系统的应用研究

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基于微震监测的5个指标及其在冲击地压预测中的应用_夏永学

图 1 微震事件震级 - 频率分布 F ig11 T he d istribution o f magnitude- frequency
of m icrose ism ic ev ents
计算 b 值的方法主要有线性最小二乘法和最大似然法。
线性最小二乘法为
m
m
m
E E E M i lg N i - m M i lg N i
lgN ( \M ) = a - bM 式中, a、b 为与区域有关的经验常数。
/ G - R0关系是地震学的基本定律之一, 已广泛应用于地震活动性、地震区域以及地震预测研究中。大量研究表明: / G - R0关系不仅描述了大小地震的比例, 其中的常数 b还能刻画震源区的应力及介质条件。 Scho lz( 1968)认为, b 值主要代表着介质内部应力水平的高低, 介质应力值越高, 在岩石断裂面的边界上处于高水平的应力点所占的比重越大, 破裂前沿变得更容易推进, 此时大破裂的比例也越大, b 值越小 [ 14] 。 G ibow icz( 1973) 认为, b 值依赖于流变学和材料的结构, 特别是依赖于缺陷的存在, b 值是介质控制所积累的能量的释放能力 [ 15 ] 。岩石试块的声发射实验研究表明, b 值的变化直接与应力条件有关, 加压初期 b值表现为上升, 亚临界裂纹扩展阶段转为下降, 成核阶段下降加剧, 反映了岩石破裂加剧 [ 16- 18] 。
确且具有应用价值的危险预测指标。采用 R 值评分法对这 5个指标的预测效能进行了研究。实
践表明, 这 5个指标具有较高的灵敏性, 对冲击地压能够起到较好的预测效果。
关键词: 微震监测; 评价指标; 冲击地压; 预报效能
中图分类号: TD324. 2

微震监测技术在冲击地压矿井的应用

微震监测技术在冲击地压矿井的应用李文健【摘要】随着现代科学技术的发展,微震检测技术在我国得到了迅速发展.利用微震监测技术,在发生微震活动的矿区内布设微震探头,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.本文以抚顺老虎台矿83003综放工作面为研究对象,结合老虎台矿微震监测系统分析83003综放工作面冲击地压发生的原因以及覆岩破坏的分布规律.通过分析微震事件发生的震级与能量,对冲击地压的发生提供可行性评估,为老虎台矿今后冲击地压的防治工作提供科学有效的借鉴.【期刊名称】《中国地质灾害与防治学报》【年(卷),期】2015(026)004【总页数】5页(P116-120)【关键词】微震监测;冲击地压;覆岩破坏;综放工作面【作者】李文健【作者单位】辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新123000【正文语种】中文【中图分类】TD3240 引言冲击地压［1-2］是聚集在矿井巷道和采场周围煤岩体中的能量突然释放，在井巷发生爆炸性事故，产生的动力将煤岩抛向巷道，同时发出强烈声响，造成煤岩体振动和破坏、支架与设备损坏、人员伤亡、部分巷道垮落破坏等。

冲击矿压［3-7］还会引发或可能引发矿井灾害，尤其是瓦斯与煤尘爆炸、火灾以及水灾，干扰通风系统，严重时造成地面震动和建筑物破坏等。

冲击地压［8-9］的显现特征:(1)突发性(2)瞬时震动性(3)巨大破坏性(4)复杂性。

因此，冲击地压是煤矿重大灾害之一。

冲击矿压作为煤岩动力灾害［10-11］，自有记载的第一次发生于1738年英国南史塔福煤田的冲击地压至今二百多年来，其危害几乎遍及世界各采矿国家。

英国、德国、南非、波兰、苏联、捷克、加拿大、日本、法国以及中国等二十多个国家和地区都记录有冲击地压现象。

我国煤矿冲击地压灾害极为严重，最早自1933年抚顺胜利矿发生冲击地压以来，在北京、辽源、通化、阜新、北票、枣庄、大同、开滦、天府、南桐、徐州、大屯、新汶等矿区都相继发生过冲击地压现象。

煤矿冲击地压的微震监测的实例分析

科学技术创新2021.06煤矿冲击地压的微震监测的实例分析石嘉栋何川(陕西彬长文家坡矿业有限公司,陕西咸阳713599)煤矿开采工作属于高危行业,在实际工作过程中常常发生许多突发事件。

其中冲击地压对于采矿工作人员人身安全具有极大的威胁,随着煤矿开采深度的增加,冲击地压的产生几率也会随之增大。

目前微地震监测系统是最行之有效的预测系统,有关人员应对其深入分析,以便有效利用,减少冲击地压带来的损失。

冲击地压,又被称作“岩爆”,在煤矿作业中又被称作“煤爆”。

冲击地压引发灾害的原因主要是岩体或者矿体受到自身内部的高应力作用,其平衡的状态被严重打破,进而突发性地将大量的能量释放出来,引发振动和爆炸,最终使矿井、巷道等四周的岩石以及矿体等被大量喷出。

此类危害具有极大的危险性,会破坏岩体,损毁设施、支架等,严重时甚至会使巷道发生垮落,被彻底破坏,最终造成人员伤亡。

在煤矿中,冲击地压还会对矿井内部造成严重破坏,极易引发煤尘、瓦斯等爆炸,严重影响内部通风系统,严重时还会引发地面的不断震动,甚至出现火灾、水灾、破坏建筑物等现象[1]。

1工程概况监测人员采用先进的微地震监测仪器监测某煤矿1610、1609以及1409工作面的覆岩断裂破坏。

此处煤矿的地质结构比较复杂,此区域范围内具有极多的断层,其地表的地面标高是+35.8m ,其工作面的标高范围是-831m ~-783m ,走向为1129m 。

此煤矿内的煤层是5.1m ,整体工作面呈现单斜走势,其单轴具有20M Pa 的抗压强度,冲击倾向大。

同时,煤层倾斜角度平均是23°,其基本顶是16.8m 厚的细粒砂岩、粉砂岩以及泥岩组合,而直接顶是粉砂岩,有7.02m 的厚度。

此煤矿场巷道具有22.83M Pa 的垂直应力。

以往在此处的采矿作业过程中,曾经出现过一次明显的冲击地压,巷道两侧发生过较大的变形,当时抛出了很多煤体,损坏了所有此区域内机电设施,并使3人受到了轻伤。

冲击地压灾害综合监测预警技术研究及应用

冲击地压灾害综合监测预警技术研究及应用摘要：随着我国煤矿开采深度的增加和开采强度的增大，冲击地压矿井的数量明显增多，冲击强度明显增大。

冲击地压已成为威胁我国深部煤炭资源开采的主要动力灾害之一。

基于此，以下对冲击地压灾害综合监测预警技术研究及应用进行了探讨，以供参考。

关键词：冲击地压灾害；综合监测；预警技术；研究及应用引言冲击地压监测预警技术是冲击地压防治的重要环节，对降低和避免冲击地压灾害具有重要意义。

现有的冲击地压预警监测方法可分为两类，一类是以钻屑法为主的岩石力学方法，另一类是以地音、微震为代表的地球物理方法。

但由于我国煤矿地质条件复性杂决定了冲击地压灾害的致灾因素具有多样性，不同的煤矿对技术的掌握程度和关键指标的合理性差别很大，单一的冲击地压灾害预警技术已无法满足矿井安全生产的要求。

1煤矿冲击地压显现特征我国对于煤矿的需求日益增加，因此煤矿的挖掘量也在不断提升，这也就意味着更多的煤矿将会受到严重的冲击灾害。

目前，在全世界范围内对煤矿的冲击地压已经展开了一系列的探索，特别是对冲击地压发生的因素以及避免的方法，这一部分内容得到了一些较有成效的策略，但是对冲击地压的精准预测仍然是难以完成的复杂任务。

主要是因为以目前的科技，还很难达到对冲击地压的整个发生规律进行深入了解，同时也很难对冲击地压的特征进行深入的探索和监测。

不仅如此，因为不同的煤矿拥有不一样的地质，因此也会有各种各样的预警方式。

针对不一样的地质情况，需要使用具有差异化的预警方式，而且因为使用不同的预警方式监测到的数据并不能够做到完全一致，这也让调研人员在调查的过程当中遇到很多难题。

本文主要探索的煤矿冲击地压灾害预警方式，主要是通过对一系列的数据进行分析监测，在预警方面主要提出了设计震动场以及应力场的综合预警方式。

首先，对煤矿冲击地压进行空间分析，可以发现绝大部分的冲击地压，都会出现在煤矿巷道的内侧，特别是一些冲击地压发生第二事故，都会出现在采掘煤矿的期间，尤其是超前巷道以及沿空侧巷道。

冲击地压监测系统的实际应用

冲击地压监测系统的实际应用摘要：为了摸索煤矿因采深的逐步加大，造成煤矿冲击地压危险性增大的原因，进一步了解冲击地压发生的前兆，通过对ARAMIS M/E微震与ARES-5/E地音两套冲击地压监测系统的功能应用，数据整理、分析，大能量震动事件发生前煤岩层内破裂信号的接收对比分析,充分说明冲击事件的发生前，存在短期的应力变化阶段，及时对冲击事件的发生做出预测预报。

关键词：微震事件；地音活动；数据分析；能量变化；危险等级；随着煤矿开采煤层深度的不断加大，冲击地压、顶板大面积来压等现象已经成为深部矿井发展的主要灾害，对矿井和人员安全造成了严重的影响。

随着冲击地压问题日趋严重，人们对冲击地压的防治也越来越重视[1]。

华丰煤矿是国内冲击地压灾害最早、最为严重的矿井之一。

为了利用可靠的监测方法研究和防治冲击地压，华丰煤矿先于2006年12月份引进装备了波兰ARAMIS M/E微震监测系统，用于监测全矿井范围内的岩层活动，而后于2008年8月份引进装备了ARES-5/E地音监测系统，用于监测矿井井田小范围内的煤岩层活动。

截至目前，两套监测系统已获得了大量的监测数据，通过对数据的深入分析，提高了对煤岩层活动规律的了解。

1 微震与地音微震事件是岩体破裂的萌生、发展、贯通等过程失稳的动力现象。

在煤矿，微震事件是由地下开采活动诱发的，微震事件的发生在一定程度上反映了煤岩体内应力场的变化情况，影响范围从几百米到几公里，甚至几百公里[2]。

地音是煤岩体破裂释放的能量，以弹性波形式的向外传递过程中所产生的声学效应。

相比微震现象，地音为一种高频率、低能量的震动。

大量科学研究表明，地音是煤岩体内应力释放的前兆，利用地音现象与煤岩体受力状态的关系，可以监测到局部范围内未来几天可能发生的动力现象。

微震监测系统与地音监测系统都是用于监测煤矿开采过程中煤岩体破裂过程中诱发的震动，通过对监测数据进行统计分析，研究煤岩体的破坏规律，判断潜在的矿山动力灾害活动（冲击地压）规律，从而实现对煤矿冲击危险的评价和预警[5]。

浅析微震监测系统在矿井中预报矿压的应用

浅析微震监测系统在矿井中预报矿压的应用波的振幅和频率取决于煤岩体的强度、应力状态、断裂尺寸和变形，波的振幅和频率受波的频率、速度的影响等等。

因此，每个微震信号包含关于岩体内部状态的丰富信息。

应用微震监测系统，其功能是监测整个矿山微地震的范围，评估巷顶的覆盖范围，为防止灾害发生提供科学依据。

标签：微震监测；冲击地压；防治东滩煤矿主煤层主要部分合并为一层，平均厚度8.41米。

其余的分为两层。

分层的平均厚度为5.38m，分层的平均厚度为3.22m。

主井井深-800米，采用国际先进的采矿开采方式从主采煤层和上层采煤。

目前，单一矿区集中，采矿活动集中，互相干扰。

矿区覆盖厚厚厚的集团。

由于煤体的高弹性可能引发多类事故，造成井下工作面的损坏，同时给矿井生产人员的安全带来巨大的威胁。

东滩煤矿为加强矿山爆发的监测预报，特地引进了SOS微震监测系统。

1 微震监测技术1.1 工作原理由冲击矿压引起的震源机理和破坏机理是岩石受力的原因和后果。

然而，我们发现源机制相同，但是后果可能不同，而导致与岩石压力的影响相同或相似的损害，源机制不一定相同。

实践证明，岩石压力和岩石振动的影响总是相互伴随而生。

因此，有必要基于微震监测来监测冲击矿压。

基于岩层地震振动分析，特别是关键地层运动引起的地震波传播，地震岩石动力分析与能量积累与耗散分析法研究，以最大限度地减少岩爆可能会造成损坏。

微震监测技术是通过检测煤和岩体微裂纹过程发出的地震波来检测地震波，并检测微震活动的强度和频率。

监测微裂纹分布的位置，然后获得矿井冲击地面压力微震活动信息，为预防和控制地面压力的影响提供依据。

1.2 微震监测系统的功能介绍微震监测系统的主要功能是分析全矿的实时监测，微震事件的自动记录和微震位置和能量计算范围内发生的微震事件，分析主要危险区域的微震事件，动态评估相关区域效应危害等级，指导煤矿瓦斯岩石压力预防控制工作；摆脱危险性测试和优化相关技术参数，提高防撞系统的影响和控制效率。

唐口矿井微震系统防治冲击地压应用研究

Ｌｏｉｇ．ｕＨｕｉＧｕｙｎＬｉ
（ａｇＯｏｌｎｎｏｐｒｔｎＺｂｏｌｎｎｒｕｏｐｒｔｎＪｉｇ７１０ＣｉａＴｎｋＵＣａＭｉｇＣｒｅａｏ，ｉＣａＭｉｇＧｏｐＣｒｅａｏ，ｉｎ２０ｈｎ）ｉｉｏｉｉｎ２
・收稿日期：００— ７— ８２１０２
垮落引起的微震事件。由于发生地远离工作场所，不会对生命、财产、安全造成损害，属非重要微震事件。（）炮事件。放炮事件是由于普掘、拓或其２放开
最先进的微震监测系统。ＡＡＳＭ／ＲＭＲＥ微震监测系
统的主要功能是对全矿范围内的微震事件进行监测，
自动记录微震活动，时进行震源定位和微震能量计实
算，为评价全矿范围内的冲击地压危险性提供依据；其
原理是利用各拾震器接收到震动波的时间差，特定在的波速场条件下进行定位，以判定震源点位置，同时利用震相持续时间计算震动释放的能量，标人采掘工并程图和速报显示给生产指挥系统，以便及时采取措施。２微震事件分类通过积累的监测数据来看，微震事件可分为４类：（）１采空区事件。采空区事件是由老空区内顶板
２１年期０１第１
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ｌ７７
唐口矿井微震系统防治冲击地压应用研究
李国营，刘虎
（淄博矿业集团公司唐口煤业公司，东济宁２２０）山７１０

微震监测系统预报冲击矿压的实践应用研究

１微震监测系统测网的布置原则
微震监测系统预测预报冲击矿压，测网布置对震源精确定位至关重要，在实际应用中需遵循以下原则：（１）微震测点应布置在待测区域周围，采用全方位、多层位布点且数量要达到足够的监测密度。（２）测站不易布置在地质构造带，但要尽可能接近监测区域，检波测量探头应布置在底板岩层。（３）测站安装位置应远离长期干扰源，例如：变电所，车场，泵站等。（４）微震测网不仅要监测生产区域，还要根据接替计划对未来段时间开采区域进行监测。
．
３结论
（１）ＳＯＳ微震系统的应用提高了煤矿开采中，人们对冲击地压灾害成因机理和灾害类型的认识，解决了困惑十一矿的难题，明确了防治目标。（２）ＳＯＳ微震系统通过分区预测预报和微震结合来预测高矿震危险区将积累大量技术和理论资料，将为以后冲击地压的防治提供方向。（３）ＳＯＳ微震系统今后需进行改进、完善的方向：需迅速实现系统的故障语音报警和查询功能；进一步加大微震预测分析软件的研究，并使其具有可视化分析功能。参考文献：［１］窦林名，何学秋冲击矿压防治理论与技术［Ｍ］徐州：中国矿业大学出版社，２００１［２］李志华，窦林名，管向清，柳俊仓，巩思园，等矿震前兆分区监测方法及应用ｌ１１．煤炭学报，２００９（５）：６１４ — ６１８ｌ３］牟宗龙，窦林名，巩思园，等．矿井ＳＯＳ微震监测网络优化设计及震源定位误差数值分析｛Ｔ１．煤矿开采，２００９［４］姜福兴，杨淑华，成云海，等煤矿冲击地压的微地震监测研究［Ｊ］．地球物理学报，２００６，４９（５）：１５１１ — １５１６作者简介：路广奇（１９８０一），男，毕业于河南理工大学安全工程专业，助理工程师，现主要从事煤矿瓦斯技术管理和冲击矿压防治研究。２）计量Ｔｖ二次线是否太长，如是否有其他并联负载使之二次负载过重等。检查互感器的实际接线和变比１）检查Ｔｖ接线和变比。对于ｊ相五柱式ＴＶ，其联接线在生产厂家已完成，出错的机率极小，而且整体封闭在铁壳内，除了新安装时需进行检查试验外，在运行中一般不必检查其接线和变比；而对于单相式ＴＶ，相间接线在现场进行，安装、检修和运行中都可能发生改接线或错接，因而就有必要进行检查，以防错接而造成相位和二次

微地震监测系统在冲击地压预测预报中的应用

微地震监测系统在冲击地压预测预报中的应用摘要:微地震是一种小型的地震,在地下矿井深部开采过程中不可避免的发生岩石破裂和地震活动。

冲击地压是采矿诱发的矿井地震, 严重威胁着煤矿的安全生产。

微地震监测技术是一种新的地球物理探测技术,利用微地震监测系统是预测预报冲击地压的有效手段,分析微地震事件的分区性,指出应力积聚区域及冲击地压危险区域,成功预测了该工作面的冲击地压。

关键词:微地震监测手段冲击地压预测预报冲击地压,也称岩爆,它是在一定条件下一种岩体中聚积的弹性变形势能突然猛烈释放,导致岩石爆裂并弹射出来的现象。

冲击地压首次在英国南斯塔福煤田发生,所有采煤国家也都陆续出现冲击地压。

发生冲击地压的条件是岩体中有较高的地应力,岩石具有较高的脆性度和弹性,并且地应力超过了岩石本身的强度。

冲击地压具有突然性、瞬时震动性和破坏性,采煤井下生产安全和作业人员的生命安全受到严重威胁,现在已成为世界范围内矿井中最严重的自然灾害之一,对冲击地压进行预测的传统方法主要有采用微地震监测法,下面就谈谈自己对微地震监测系统对冲击地压预测预报的肤浅看法。

1 微地震监测技术以声发射学和地震学为基础的微地震监测系统,该方法集采矿学、地震学、信号采集与处理、信号传输等多学科知识于一体,是研究冲击地压、水害治理、煤与瓦斯突出等矿山灾害的有效手段。

通过观测分析矿井生产活动中所产生的微小地震事件来监测生产活动的影响效果及地下状态的地球物理技术。

地球物理学技术为研究小范围内信号微弱的微地震事件提供了技术支持。

2 微地震系统监测原理当地下岩石由于人为因素或应力作用下发生破裂、移动时,产生微地震和强大的声波向周围传播。

在地下岩土中布置微地震传感器,实现微震数据的自动化采集、传输和处理,利用定位原理确定岩石破坏发生的位置,且在三维空间上显示出来,记录这些微地震波的到达时间、传播方向等信息,利用恰当的计算方法可以确定岩石破裂点,即震源的位置。

(如图1所示)微地震监测技术能够根据震源分析地震破裂尺度和性质。

煤矿冲击地压微震监测研究

煤矿冲击地压微震监测研究摘要:冲击地压是由于煤岩体内弹性变形能的突然释放而产生的一种以急剧，猛烈的破坏为特征的动力现象。

近年来，我国煤矿开采已逐渐进入深部开采，所以冲击地压问题也日益凸显。

冲击地压发生条件极为复杂，具有突发性，危害严重，所以在具体的工作中一定要加强对其管理。

本文就将对我国煤矿冲击地压微震的相关问题进行分析探讨。

关键词：煤矿；冲击地压；监测；措施现阶段，随着我国煤炭资源开采深度和开采强度的增加，矿井冲击地压等动力灾害日益加剧，严重地威胁着煤矿开采的安全。

冲击地压是矿山井巷和采场周围煤岩体在高应力作用下，由于变形能释放而产生的以突然、急剧、猛烈的破坏为特征的动力破坏现象，表现形式为大量煤岩体突然破碎抛向巷道，即出现岩爆现象。

冲击支护设备及附近工作人员，严重时会瞬间摧毁整个采场，对煤矿企业造成十分严重的损失，并可带来一系列矿井灾害，对冲击地压的防治重点是预测，如果可以获得准确的冲击提前预测，就可以提前做好各项应对措施，就可极大地减小冲击地压造成的危害。

目前，国内外预测方法大致有理论分析法以及现场实测法，来判断施工中有没有冲击可能性。

1、概述1.1、冲击地压的界定在煤矿工作的具体实施过程中，由于行业背景的差异，在我国水电交通隧道等行业将这种现象称之为岩爆，而在煤矿和冶金等采矿行业称之为冲击地压或矿震，全国科学技术名词审定委员会审定公布的3个术语的定义分别为：在煤矿工作的具体实施过程中，冲击地压是指井巷或工作面周围岩体，由于弹性变形能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象，常伴有煤岩体抛出，巨响及气浪等现象，它具有很大的破坏性，是煤矿重大灾害之一。

在煤矿工作的具体实施过程中岩爆是指地下工程开挖过程中由于应力释放出现围岩表面自行松弛破坏并喷射出来的现象。

在煤矿工作的具体实施过程中，矿震是指井巷或工作面周围煤岩体中突然在瞬间发生伴有巨响和冲击波的震动但不发生煤岩抛出的弹性变形能释放现象。

1.2、冲击地压的分类近年来，国内外学者从不同的角度提出了不同的冲击地压分类方法，比如在煤矿工作的具体实施过程中，按冲击地压发生位置可分为煤层冲击地压，顶板冲击地压和底板冲击地压；按冲击压力来源可分为重力型，构造型和重力构造型；按冲击能量大小可分为微冲击、弱冲击、中等冲击、强冲击和灾难性冲击类型等。

冲击地压微震能量监测预警技术研究与探讨

第3期㊀山西焦煤科技㊀No.32021年3月㊀㊀Shanxi Coking Coal Science &Technology㊀㊀Mar.2021㊀㊃问题探讨㊃㊀㊀收稿日期:2021-01-17基金项目:国家自然科学基金项目(51874292);山东省深部冲击地压灾害评估工程实验室开放项目(鲁煤研开(2020)005号)作者简介:杨增强(1987 ),男,山西长治人,2018年毕业于中国矿业大学(北京),讲师,主要从事矿山压力与岩层控制㊁冲击地压等方面的研究,(E-mail)iceiceice185@冲击地压微震能量监测预警技术研究与探讨杨增强,李丰硕,任长乐(江苏建筑职业技术学院交通工程学院,江苏㊀徐州㊀221116)㊀㊀摘㊀要㊀为了研究埋藏较深的煤炭资源开采期间所面临的冲击地压显现难题,对典型的4种冲击地压从动静载叠加诱发冲击机理的角度进行了分析,并指出不同诱因的冲击地压的监测预警均可从能量的角度入手,防止因弹性应变能积聚过高而诱发冲击显现㊂通过对比传统监测与预警分析和优化后监测与预警分析关于微震能量分布演化规律情况,指明优化后监测与预警分析方法能够很好地对能量事件平均化分布集中区进行监测,并能实时分析集中区的演化规律以及其中能量的集中程度状况,起到了事前对冲击显现位置监测预警的效果㊂关键词㊀冲击地压;动静载;微震能量;监测与预警中图分类号:TD324㊀文献标识码:B㊀文章编号:1672-0652(2021)03-0004-04㊀㊀近些年,随着煤炭资源开采深度的逐年增大,出现了很多千米深井,尤其对于开采历史较为悠久的东北㊁山东㊁河南等地区,煤层开采深度普遍较大,这也导致开采期间将会面临更大的地应力影响㊂同时,由于地下条件的复杂多变,不仅面临高地应力威胁,同时还会伴随有断层构造㊁褶曲构造㊁覆岩特征㊁开采布局等因素的叠加影响[1-4].因此,有必要针对埋藏较深的煤层开采期间面临的冲击地压显现等难题进行监测预警研究,提前采取卸压防治措施,为深井煤炭资源的安全高效开采提供安全保障㊂1㊀典型冲击地压诱发机理井工开采期间,根据采掘位置空间上的相对关系以及地质构造的影响情况,可以将诱发冲击地压的原因归纳为典型的4种情况,见图1.基于动静载叠加诱发冲击地压机理可知,冲击地压是由静载荷(σj )和动载荷(σd )共同叠加作用下发生的㊂其中,静载荷(σj )又可以分解为水平方向静载荷(σx )和垂直方向静载荷(σy ).由此可知,图1a)所示的煤柱型冲击地压主要诱发因素为开采导致护巷窄煤柱体内承载较高的垂直方向静载荷图1㊀典型的4种冲击地压诱发机理模型图(σy ),此时窄煤柱体受较高的垂直方向静载荷作用而处于临界屈服状态,当采掘活动引起一定程度的轻微动载荷扰动,窄煤柱体将会发生瞬间失稳破坏而诱发冲击动力显现㊂图1b)所示的构造型冲击地压主要诱发因素为褶曲地质构造引起的水平方向静载荷(σx ),此时采掘空间周围煤体受较高的水平方向静载荷作用而处于临界屈服状态,当采掘活动引起一定程度的轻微动载荷扰动,采掘空间周围煤体将会发生瞬间失稳破坏而诱发冲击动力显现㊂图1c)所示的断层型冲击地压主要诱发因素为断层地质构造引起的动载荷(σd),此时采掘空间邻近断层开采致使断层活化而形成剧烈动载扰动,此时采掘空间周围煤岩体内若积聚有较高的静载荷,采掘空间周围煤体将会发生瞬间失稳破坏而诱发冲击动力显现㊂图1d)所示的顶板型冲击地压主要诱发因素为上覆厚硬顶板破断引起的动载荷(σd),此时采掘空间周围煤岩体内若积聚有较高的静载荷,将会在动载扰动下诱发冲击动力显现㊂综上所述,从动静载叠加诱发冲击动力显现的角度可知[5],煤柱型和构造型冲击地压的诱导因素为静载荷为主,动载荷为辅;而断层型和顶板型冲击地压的诱导因素为动载荷为主,静载荷为辅㊂基于诱发冲击显现的能量判据准则,当采掘周围煤岩体内积聚的弹性应变能高于其发生失稳破坏所需的最小弹性应变能时,煤岩体将会瞬间失稳诱发冲击显现,其表达式:U jd =(σj+σd)22EȡU min(1)式中:Ujd 动静载叠加作用下采掘空间周围煤岩体内积聚的弹性应变能大小,kJ;U min 采掘空间周围煤岩体瞬间失稳破坏所需最小弹性应变能大小,kJ;E 采掘空间周围煤岩体的平均弹性模量,MPa.可见,对于不同诱因的冲击地压的监测预警均可从能量的角度入手,实现对于采掘空间周围煤岩体内积聚弹性应变能较高的区域及时采取措施,防止因弹性应变能积聚过高而诱发冲击显现㊂2㊀微震能量监测预警技术近些年,随着微震能量监测预警技术在矿山企业的推广应用,具有冲击地压危险的矿井基本均安装有相配套的微震监测系统㊂微震能量监测预警体系的数据收集㊁传输与分析见图2.由图2可知,冲击地压矿井现场安装的井下矿山微震灾害监测系统能够实时地将井下采掘活动中产生的微震能量信号收集起来,并对数据进行初步㊁实时的分析,初步对井下作业环境的安全情况进行判定㊂后续收集到的微震能量信号将会通过专用互联图2㊀微震能量监测预警体系图网络传输至矿山地震远程监测与研究中心,再分类传输至相关专业分析人员处,通过对数据的汇总分析,提出相应的预警措施,并将信息反馈给矿山企业㊂可见所构建的微震能量监测预警体系能够实现数据的远程分析,进而能够实时针对矿山开采期间存在的安全隐患进行针对性㊁专业性的分析,为矿山企业安装微震能量监测系统的高效利用奠定了基础㊂3㊀微震能量监测与冲击预警分析3.1㊀传统监测与预警分析方法以鹤煤集团某矿为工程背景,通过该矿井内安装的微震检波器实现对于煤层开采活动期间煤岩体破裂所产生的弹性应力波的接收㊂该矿井内目前正在开采的四水平1号工作面周围的微震检波器布置情况见图3.1号工作面开采期间,于2016年10月15日发生了一起严重的冲击地压事故,造成了服务巷道大范围严重的破坏㊂关于 10.15 冲击地压事故发生前采用传统方法监测的微震能量演化规律见图4.由图4可知,传统方法监测的微震能量分布演化规律不明显,只能通过微震检波器对开采活动期间煤岩体破裂所产生的弹性应力波进行接收和常规的定位计算,最终确定每一次煤岩体破裂时微震能量事件的大小和位置,所获得的监测结果存在分析困难㊁难以精准识别危险区等问题㊂图4只对微震能量大于102J的事件进行了统计,其中图4a)所示10月10日的微震能量事件不大于103J,整体微震能量事件较小㊂图4b)所示10月11日的微震能量事件中存在3㊃5㊃2021年第3期杨增强等:冲击地压微震能量监测预警技术研究与探讨㊀图3㊀微震检波器布置平面图图4㊀传统方法监测的微震能量分布演化规律图次在104J 范围内的中等强度微震能量事件,但紧随着图4c)所示10月12日的微震能量事件中并无在104J 范围内的中等强度微震能量事件继续增加的趋势㊂图4d)所示10月13日的微震能量事件中又出现1次在104J 范围内的中等强度微震能量事件㊂后续图4e)所示10月14日的微震能量事件中又出现2次在104J 范围内的中等强度微震能量事件,在104J 范围内的中等强度微震能量事件存在继续增加的趋势㊂图4f)所示10月15日的微震能量事件中存在2次在105J 范围内的高强度微震能量事件,并伴随有10.15 冲击地压显现的发生㊂由上述 10.15 冲击地压事故发生前的每日微震能量事件分布演化规律看不出较明显的规律性,微震能量事件分布主要集中于1号工作面回采位置前方,最终因为10月15日的2次高强度微震能量事件影响而于工作面回采位置前方超前段巷道内诱发冲击地压事故㊂对于事故原因的分析可知,这次冲击显现属于图1b)所示的构造型冲击地压(此时工作面回采位置位于向斜构造影响区),其诱发因素主要以静载荷为主,动载荷为辅㊂可见,采用传统方法监测的微震能量分布演化规律对于冲击地压发生所起到的监测预警效果较差,难以实现对于冲击危险区域的识别目的,并且对于微震能量后续的分布演化规律也不易判定,适合事后分析事故原因而不适用于事前监测预警㊂3.2㊀优化后监测与预警分析方法针对传统监测与预警分析方法存在的诸多缺陷,提出将能量平均化分布来提高微震能量分布演化规律的辨识度㊂关于对能量进行平均化分布的过程,可根据Frankel 等基于空间光滑地震活动性模型采用点源进行地震危险性分析的理念,将震源简化为点源,并以定位误差作为统计滑移半径,其数值由定位误差数值仿真方法计算获得[6].关于微震能量事件平均化分布的计算模型见图5.由图5可知,针对微震能量事件平均化分布计算模型,以任一微震能量为中心点划分网格,假设网格各节点之间的距离为S ,以定位误差作为统计滑移半径的大小为r ,则相应的尺寸条件应该满足下式:㊃6㊃山西焦煤科技2021年第3期图5㊀微震能量事件平均化分布计算模型示意图S 2()2+S 2()2ɤr 2(2)㊀㊀变换不等式可知:S ɤ2r(3)㊀㊀其相应的核心计算公式:ρj =lgðt i ɪ(t 0,t 1]E tiS j+ðt i ɪ(t 1,t 2]E tiS j+ +(ðt i ɪ(t n -2,t n -1]E tiS j+ðt i ɪ(t n -1,t n ]E tiS j)(4)式中:ρj 第j 区域的累积能量密度,即采场统计区域之一,lg(J /m 2);E ti 在(t n -1,t n ]时间间隔内发生在统计网格单元中的微震总能量,J;S j 统计区域的面积,m 2.同样针对 10.15 冲击地压事故发生前采用优化后监测的微震能量演化规律见图6.由图6可知,优化后监测的微震能量分布演化规律较传统方法监测的微震能量分布演化规律要显著㊂图6中只对微震能量大于102J 的事件进行了平均化分布,其中图6a)所示10月10日的微震能量事件平均化分布云图中开始出现能量事件平均化分布集中区,但是集中区面积较小且集中程度较低㊂图6b),c),d),e)所示的微震能量事件平均化分布云图中能量事件平均化分布集中区面积开始变大且集中程度越来越高㊂图6f)所示的微震能量事件平均化分布云图中能量事件平均化分布集中区中集中程度最高的位置处发生了 10.15 冲击地压显现㊂可见,通过优化后监测的微震能量演化规律能够很好地对能量事件平均化分布集中区进行监测,并能实时分析集中图6㊀优化后监测的微震能量分布演化规律图区的演化规律以及其中能量的集中程度状况,起到了事前对冲击显现位置监测预警的效果㊂4㊀结㊀论1)针对典型的4种冲击地压从动静载叠加诱发冲击地压机理的角度进行了分析,指出煤柱型和构造型冲击地压的诱导因素以静载荷为主,动载荷为辅;而断层型和顶板型冲击地压的诱导因素以动载荷为主,静载荷为辅㊂2)基于诱发冲击显现的能量判据准则,当采掘周围煤岩体内积聚的弹性应变能高于其发生失稳破坏所需的最小弹性应变能时,煤岩体将会瞬间失稳诱发冲击显现㊂因此,对于不同诱因的冲击地压的监测预警均可从能量的角度入手,采用微震能量监测预警技术㊂3)传统方法监测的微震能量分布演化规律较为不明显,监测预警效果较差,难以实现对于冲击危险区域的识别目的㊂根据Frankel 等基于空间光滑地震活动性模型优化后监测与预警分析方法能够很好地对能量事件平均化分布集中区进行监测,并能实时分析集中区的演化规律以及其中能量的集中程度状况,起到了事前对冲击显现位置监测预警的效果㊂(下转第11页)㊃7㊃2021年第3期杨增强等:冲击地压微震能量监测预警技术研究与探讨参㊀考㊀文㊀献[1]㊀俞启香.矿井通风难易程度的统计分析与分级[J].中国矿业学院学报,1985,14(3):82-92.[2]㊀赵以蕙.矿井通风系统的评价方法[J].中国矿业学院学报,1985(3):81-86.[3]㊀胡朝仕,王德明,周福宝,等.矿井通风难易程度评价指标的探讨[J].煤矿安全,2009,40(10):89-92.[4]㊀马㊀砺,雷昌奎,李珍宝.矿井等积孔评价通风难易程度指标探讨[J].矿业安全与环保,2015,42(5):116-119.[5]㊀刘㊀辉,杨胜强,许㊀芹,等.矿井通风难易程度的准确划分及应用[J].河南理工大学学报(自然科学版),2017,36(4):026-031.Research on Accurately Verification of Difficulty in Mine VentilationGAO Zhisong㊀㊀Abstract ㊀In order to evaluate the difficulty of mine ventilation more scientifically and accurately,the mainreasons for the failure of the current coal mines to evaluate the difficulty of mine ventilation using isocratic holes are bining with the Muirger method to evaluate the difficulty of mine ventilation,the relationship betweenthe air volume of the ventilation system and the resistance of mine ventilation,a new method for accurately dividingthe difficulty of modern mine ventilation is proposed,and the accuracy of the new evaluation method are verified indifferent types of mines.The results show that the new method of dividing the difficulty of mine ventilation can moreaccurately and reasonably define the difficulty of mine ventilation.Key words ㊀Mine ventilation difficulty;Equal volume holes;Mine ventilation resistance;Ventilation system(上接第7页)参㊀考㊀文㊀献[1]㊀岳鹏飞.综放工作面回风巷超前段破坏及控制技术[J].山西焦煤科技,2017,41(1):42-45.[2]㊀窦林名,何学秋.冲击矿压防治理论与技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,2001.[3]㊀成晋峰.褶曲构造区沿空巷道底板冲击机理及防治[J].山西焦煤科技,2020,44(6):31-34.[4]㊀杨增强.复杂地质构造区诱发冲击矿压机理及防控研究[D].北京:中国矿业大学,2018.[5]㊀延㊀安.动静载叠加扰动作用对巷道围岩冲击破坏研究[J].山西焦煤科技,2016,40(Z1):28-31,36.[6]㊀王桂峰,窦林名,蔡㊀武,等.冲击地压的不稳定能量触发机制研究[J].中国矿业大学学报,2018,47(1):190-196.Research and Discussion on Monitoring andEarly Warning Technology of Microseismic Energy for Rock BurstYANG Zengqiang ,LI Fengshuo ,Ren Changle㊀㊀Abstract ㊀In order to study the problems of rock bursts during the mining of deeply buried coal resources,thefour typical rock bursts are analyzed from the perspective of the shock mechanism induced by the superposition ofdynamic and static loads,and the rock bursts with different inducements are pointed out.The monitoring and earlywarning can be started from the perspective of energy to prevent the shock from being induced due to the excessiveaccumulation of elastic strain energy.By comparing traditional monitoring and early warning analysis and optimizedmonitoring and early warning analysis on the evolution of microseismic energy distribution,it is pointed out that theoptimized monitoring and early warning analysis method can monitor the evenly distributed concentrated area of energyevents,and can analyze and concentrate in real time.The evolution law of the area and the degree of energyconcentration in it have played a role in monitoring and warning the impact of the impact in advance.Key words ㊀Rockburst;Dynamic and static loads;Microseismic energy;Monitoring and early warning㊃11㊃2021年第3期高志松:准确划分矿井通风难易程度探究。

我国煤矿冲击矿压微震监测预警技术研究展望

我国煤矿冲击矿压微震监测预警技术研究展望煤岩体在开采影响下发生破裂、滑动过程中，会产生一定频率地震波向周围传播，释放聚集的能量，而波的振幅和频率又取决于煤岩体的强度、应力状态、破裂尺寸和变形速度等。

因此，每一个微震信号都包含有岩体内部状态变化的丰富信息。

应用微震监测系统，其功能是对全矿范围进行微震监测，为评价全矿范围的顶板来压危险提供依据，有效预防灾害发生。

标签：地球物理微震前景展望1矿震机理的研究近年来随着科研项目的推进，中国矿业大学多位教授已经将矿震研究成果证实：矿山地震和天然地震的破裂机制具有相似性和一致性。

然而，不同矿山地震由于诱发成因不同，破裂机制也各有特点。

但是目前，冲击矿压震源机理的认识还不甚明了，直接导致现有微震监测系统的冲击预测精度和各种重要指标的准确性和可靠性尚不够高。

不同震动类型诱发冲击矿压的震源机理还没有进行系统的研究，现有的双力偶、集中力偶等震源机制对许多矿山微震事件都无法给予合理解释。

因此，揭示不同冲击矿压类型的震源过程，寻找较好的矿震理论来解释和指导冲击矿压的预报和防治实践，是微震法预测预报冲击矿压的首要任务。

2冲击矿压破坏机理的研究冲击矿压发生的震源机理和破坏机理，是冲击矿压的因与果。

然而我们发现，震源机理相同产生的后果可能不同，造成相同或相近破坏效果的冲击矿压，其震源机理并不一定相同。

实践证明，冲击矿压和岩层震动总是相伴而生。

因此，需要根据微震监测岩层破裂结果，在充分分析岩层震动，尤其是关键层运动产生的地震波传播与煤岩体相互作用的基础上，深入进行煤岩体受地震波的动力分析和能量聚集与耗散规律研究，从而最大限度降低冲击矿压可能造成的破坏，提供更为坚实的理论依据。

3地震波波速机制研究研究表明，岩石强度越高，地震波的传播速度越快，即质量因数越高，地震振荡中所发生的频谱越高。

换言之，即在某介质内随应力增加，地震波的传播速度也增大。

根据微震监测系统各个观测站接收到的震动信号，进行震源定位后，利用地震层析成像技术，通过地震波到达各测点所需的时间和已知的距离，反演出地震波在不同岩层不同区域的传播速度，并通过数学方法做出波速等值线图，即可得知岩体的应力分布状态及变化趋势，进而可划定高应力和高冲击危险区域。

微震监测技术在煤矿冲击地压防治中的应用

微震监测技术在煤矿冲击地压防治中的应用摘要：煤炭是重要能源之一，随着我国社会经济的快速发展，对煤炭资源的消耗量也随之大幅度提升。

为保障煤炭资源供应，煤矿开采量以及矿山开采深度均在不断增加，在此背景下，煤矿动力灾害也更受人们的关注。

为保障煤矿的安全生产，需要及时辨别煤矿冲击地压。

微震监测技术的应用，可以煤矿冲击地压防治提供有力的支持，对于保障煤矿安全生产具有十分重要的意义。

基于此，本文就煤矿冲击地压防治中微震监测技术的应用措施进行探究，仅供大家参考。

关键词：微震监测技术；煤矿；冲击地压；应用引言：在煤矿开采过程中，会对煤体带来一定的外力影响，导致煤体产生震动现象，并通过这种震动来释放变性能。

而这种微震现象与煤矿冲击地压有着十分密切的关系，因此可接借助微震监测技术来防治煤矿冲击地压。

微震监测技术的应用，能够更好地对煤矿冲击地压进行监测，帮助人们及时发现灾害发生前兆，以便更好的进行应对，为煤矿安全生产提供更为有力的保障。

1微震监测技术概述在外力作用下，会导致煤体产生震动现象，通过这种震动来释放变性能，这种震动虽然频率不高，但是会形成震动效应，并且这种震动效应会通过微震的形式表现出来。

微震本质上是一种动力现象，结合微震的这一特点，我们也可以将其看做是弹性波在体中传播和释放所带来的影响。

针对微震的监测，能够及早发现灾害发生前兆。

应用微震监测技术，将传感器置于发生微震活动的煤体之中，借助传感器来探测震动波，获取震动波方面的数据信息，再通过数据分析来准确判断震动强度、震动频率以及震动波的位置等，最终明确煤矿微震破裂分布的位置，为煤矿冲击地压防治提供全面、可靠的依据和参考。

除此之外，在外力作用下还会导致煤体发生岩体裂纹或者变形等情况，而借助微震监测技术，则可以准确监测煤体受破坏程度，进而为煤矿的安全生产提供有力保障。

总之，微震监测技术的应用，能够为煤矿冲击地压防治提供有力支持，是保障煤矿安全生产的重要手段，应给予高度的重视。

探究微震监测系统在煤矿冲击地压预警中的应用

探究微震监测系统在煤矿冲击地压预警中的应用发表时间：2019-06-18T11:44:53.680Z 来源：《基层建设》2019年第8期作者：郑义宁孟凡超侯祥丁[导读] 摘要：科学技术的不断进步和快速发展，促使很多行业在发展过程中，都会选择一些先进的技术手段来进行应用。

山东能源临矿集团菏泽煤电公司郭屯煤矿山东菏泽 274700摘要：科学技术的不断进步和快速发展，促使很多行业在发展过程中，都会选择一些先进的技术手段来进行应用。

比如在针对煤矿冲击地压问题进行具体处理的时候，可以将微震监测系统科学合理的应用其中，这样可以起到良好的预警效果。

本文对此进行分析，将微震监测系统在煤矿冲击地压预警中的应用作用充分发挥出来。

关键词：微震监测；煤矿冲击；地压预警；应用措施在当前我国社会经济不断快速发展的背景下，各个行业的整体发展势头都比较良好，对煤矿资源的整体需求量也在不断增加。

由于受到当前形势的影响，各个企业都在不断加大对煤矿的开采力度，同时还需要对开采深度进行不断的深入。

在这种背景下，由于受到煤矿冲击影响，而导致的地压灾害事件数量有了明显的上升。

这样不仅会导致周围环境遭受到严重的破坏和影响，而且还会威胁到人们的财产和生命安全。

在针对煤矿冲击地压问题进行具体处理时候，可以通过微震监测系统在其中科学合理的利用，来提前做好一系列的预警，同时还能够降低事故造成的恶劣影响。

1微震监测系统在煤矿冲击地压预警中的应用 1.1微震监测系统在当前科学技术不断进步和快速发展的背景下，越来越多的新型技术和自动化、现代化控制系统被广泛应用在各个领域中，对各个行业的发展具有非常重要的影响和作用。

特别是在当前煤矿资源需求量不断增加的形势下，越来越多的企业都在不断提高煤矿资源的开采量，同时还会对其进行不断深入的开采。

这样就会加大煤矿冲击地压出现的几率，一旦出现问题，不仅会对周围的环境造成严重的影响，而且还会威胁到作业人员的人身安全。

所以在这种背景下，可以将微震监测系统科学合理的应用其中，这样可以实现良好的预警作用。

基于微震监测的5个指标及其在冲击地压预测中的应用

基于微震监测的5个指标及其在冲击地压预测中的应用地压冲击是一种将地压应力、裂缝产生及发展应力概念应用于岩溶地貌中的一种进展。

它作为一种地质过程，它主要发生在大力水压下，从而使地压力及其持续时间以及潜在的破坏威胁都被迅速活跃地压。

所以，监测地压及其所产生的损害对于防范灾害是很必要的。

近年来，微震技术得到了广泛的应用，已经成为地压监测的一种方法。

通过微震仪测量地压，可以判断地压真实状况，准确地预测地压冲击及其对建筑物造成的潜在损坏。

下面将介绍基于微震监测的五种指标，以及其在预测地压冲击中的应用：①震动能量。

它是指地面剪切应力的震动能量，可以用来计算临界震动能量，以确定该指标是否低于可控阈值。

②地面偏差。

这是测量微震时地压发生地点位移或转角的指标，它可以提供对地压分布的近似估计。

③峰值振幅。

它是指地压作用的瞬时振幅，可以用来提供对地压的估算大小以及超过临界振幅的过程。

④持续时间。

这是指测量微震振动的持续时间，它可以用来估算地压的断层发展和持续时间的可能性。

⑤波形形变系数。

它是利用微震技术计算微震波形形变率的指标，可用于估算地压发展变形角度，以及弹性释放所必须的可破坏威胁程度。

以上这五种指标都可用于评估地压冲击和损坏可能性。

例如，可以通过计算峰值振幅来评估地压造成的潜在损坏程度，并利用振动能量计算地压破坏的最小可控阈值。

此外，可以通过计算波形形变系数来估算地压发展变形角度、以及弹性释放所必须的可破坏威胁程度。

综上所述，基于微震监测的五种指标在预测地压冲击中有着十分重要的作用，它们可以帮助我们准确地判断地压冲击程度，并采取预防措施，以防止或减少可能造成的损害。

微地震检测系统在冲击地压预测预报中的应用

科技论坛
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微地震检测系统在冲击地压预测预报江嫩江１６１４００）
摘要：在矿井开采过程中，有许多突发性事故，冲击地压（岩爆）在发生前没有宏观性的预测，这种突发性的事故在矿井开采中对人员所造成的影响非常大，而矿井开采的越深，冲击地压发生的可能性越高，这种短暂但剧烈的突发事故对开采矿井的人员安全的影响非常巨大，而微地震监测系统是目前为止最有效的可以预测冲击地压的一种手段，从冲击地压的形成与微地震监测系统的应用来对它的作
用进行分析。关键词：监测；预防；冲击地压
１微地震监测技术３．３ＳＯＳ微震监测系统。在世界各地的矿物开采作业中，微地震在开采矿井的过程中，岩体结构的破坏是不可避免的活动，在的发生屡见不鲜，在研究人员不断的勘测中发现，矿物的开采的周岩体的结构平衡被破坏之后，岩体之间所含的能量过多，之后在短围岩体所产生的微地震活动有一定的规律性，而这为研究开发测试时间内没有预兆地将岩体猛烈抛出，造成岩石碎片从岩体中脱离，微地震系统提供了有利条件。在各国开发的微地震监测系统中，波例如冲击地压发生所持续的时间也同样未定，几秒至几十秒的猛烈兰矿山研究总院所研发的ＳＯＳ微地震监测系统被广泛使用，该仪器岩石崩塌、脱落给开采人员造成严重的危险。而微地震监测技术的历经三十多年的研发后，自２Ｏ世纪７０年代开发第一代数字监测仪应用为微地震监测起到了很好的作用。通过观测分析矿井生产活动ＬＫＺ，之后在多年的开发下已经更新为ＷＩＮＤＯＷＳ — ＸＰ下的ＳＯＳ微中所产生的微小地震事件来监测生产活动的影响效果及地下状态震监测仪。该仪器已经在许多矿井中安装使用了。的地球物理技术。地球物理学技术为研究小范围内信号微弱的微地３．４ＳＯＳ微震监测系统的布置。ＳＯＳ微震监测系统主要由硬件与软件两个部分组成，其中硬件又分为井上和井下两个部分，这些震事件提供了技术支持。２微地震系统监测原理组成了一个完整的监测系统，在采矿过程中，岩层周围的地质缺陷当地下岩石由于人为因素或应力作用下发生破裂、移动时，产及其部分断层也会受到采动的影响而被激活，随之产生相应的构性生微地震和强大的声波向周围传播。在地下岩土中布置微地震传感的运动，这种结构性的运动会影响到整体采矿响应，导致在远离工器，实现微震数据的自动化采集、传输和处理，利用定位原理确定岩作面几百米的地方也会出现微地震活动。所以，在煤矿微地震监测石破坏发生的位置，且在三维空间上显示出来，记录这些微地震波系统井下一般布设多个分站，全部布置在受开采影响区域外的巷的到达时间、传播方向等信息，利用恰当的计算方法可以确定岩石道、硐室中。为了可以提供更准确的检测数据，在井下和地面应安装破裂点，即震源的位置。１６个井下检波测量探头（ＤＬＭ２００１），由地上对其供电，并将信号通２．１ＳＯＳ微震监测系统的特点。ＳＯＳ微震监测系统结构简单，操过电缆传到地面。井上则要配备安装相对应的信号采集站（ＤＬＭ— 作方便、安全可靠。系统扩展能力强，可由１６通道扩展为３２通道，ＳＯ）、信号记录仪（Ａｓ一１）和分析仪等，并且由中心计算机控制。而检波探头敏感度高，抗干扰能力强，记录的信号准确；软件操作简软件方面主要分为用于对信号提取与分析的“ ＳＥＩＳＧＲＡＭ” 和对矿单，波形分析功能强大，可视化能力强，多种矿震定位方法，矿震能震能量计算的与定位的“ ＭＵＬＴＩＬＯＫ ” ，由这些仪器组成了一个完整量计算准确。的监测系统，对滤波的可视性、频率等有一个快速准确的信息回馈，２．２ＳＯＳ微震监测系统的优点。ａ．及时监测，利用矿井微震监测可以很快地计算出相应的数据。而在岩体震动时所产生的信号的非计算机处理系统和软件，使得矿震事件在矿图上自动显示震源位常准确，系统运行方式由计算机完成，这就弥补了人工操作会产生置，并标注出震源的坐标和能量大小，及时确定微地震位置。ｂ．连续的误差，并且可以对冲击地压可能发生的位置进行分析，可以说监测，可实现长时间连续监测，自动生成震动信号图。ｃ．三维监测，ＳＯＳ监测系统在微地震监测中的作用非常大。可在观测范围内进行三维空间定位，震动图形自动保存。３．５ＳＯＳ微震监测系统对微地震的预测预报。微地震事件的实３冲击地压预测预报质是一个围岩应力、应变、破裂、失稳及移动等一系列动态演变过程３．１冲击地压。冲击地压是煤矿重大灾害之一，冲击地压具有非的一种表现形式，由于ＳＯＳ微地震监测可在３Ｄ空间全方位地描述常大的破坏性，在它发生时周围地区都会受到影响，而在岩体突然岩层的变化，因而有着超越传统方法的独特优势。系统采用１Ｈｚ产生的剧烈动力下，岩体的抛出、崩坏与坍塌都是非常危险的问题。６００Ｈｚ带嵌入式信号传输模块的震动速度型矿震监测拾震器，进行在施工的过程中导致了原本岩体的结构，使其原本的能量失衡，使双向控制传输。可实现拾震器工作状态的远程监控和调试。实现监传输、整理，监测结果准确。仪器为区域性监它其中的应变能突然释放，这在开采不断加深过程中随时可能出测信息的数字化收集、现，而它的突发性与不可预测性可能导致施工人员在工作过程中受测方法，监测范围广，能实现整个井田范围内全方位、多层位连续监到严重的伤害，甚至死亡。而地壳结构的改变所引发的地震是岩体测，定位精度高，误差小。对矿井冲击矿压危险程度进行评价，可以失稳的一种现象，这种冲击地压所引发的地震中如果比较剧烈，在降低煤矿的冲击矿压灾害损失，产生巨大的经济效益和社会效益。地上也可以清楚地感觉到岩体能量释放的运动，不仅仅是对地下，其研究和现场应用实施成果必将对煤矿冲击矿压等动力灾害防治地上的建筑也会受到一定影响，而存在与地下的瓦斯可能也会涌等方面带来有益的借鉴作用，经济和社会效益巨大。出，之后可能引发爆炸等灾害，带来的损失将更为严重。而对于冲击４结论地压的监测在开采矿井中显得尤为重要，在世界各国对微地震监测总之，随着微地震技术理论研究的深入和实际应用的开展，ＳＯＳ技术也在不断地开发和应用。微震监测系统能准确计算出冲击矿压发生的时间、能量及空间三维

微震监测系统在冲击矿压防治中的研究应用

第三危险区（中度危险区）：双工作面见方危险区，距切跟２５０～３１０ｍ，影响范围６０～１２０ｍ；
第四、五危险区（中度危险区）：断层与上、下顺槽
交接５０ｍ范围。
２回采期间微震监测情况
１８２
冲击矿压事故，真正做到有震无灾，为矿井冲击矿压防治工作保驾护航。关键词冲击矿压冲击矿压倾向性评价微震监测
中图分类号ＴＤ３２４．２文献标识码Ｂｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５— ２８０１．２０１３．０３．１１２
．
图２９３０８工作面危险区域划分图
—
５
上述的５个危险区按照开采顺序依次为：
老底中砂岩０— １Ｏ．８Ｏ
浅灰色中砂岩，细中砂岩互层，泥炭质胶结，微斜层理。岩石普氏硬度ｆ＝７— ８
第一危险区（中度危险区）：老顶初次断裂危险
区，距切眼３０— ６０ｍ，影响范围为３０— ６０ｍ；
距９３上０８工作面较近的钻孔有补１５、丁４０和补３０，补１５，通过对钻孔揭示的高位顶板坚硬岩层位置的判别，得出了覆岩中的关键层，此工作面共有２层硬岩
第二危险区（高度危险区）：工作面见方危险区，
２０１３年第３期
东瞧ｊｉ；斜技

冲击地压灾害综合监测预警技术

冲击地压灾害综合监测预警技术摘要：煤矿冲击地压是矿井开采过程中的一种极其复杂而难以预测的一种矿山动力学现象，导致其发生的不确定性因素很多，其使得采煤作业的安全等风险提高。

为保障煤矿开采的安全性，需要使用综合监测预警技术来对其进行准确的预警，以保证煤矿的安全生产。

鉴于此，本文将在分析冲击地压的概念以及冲击地压形成机理的基础上，对冲击地压灾害综合监测预警技术进行分析，并通过案例进行举例说明。

关键词：冲击地压；综合监测预警技术；应用案例1冲击地压1.1冲击地压的概念冲击地压指是一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下突然猛烈释放，导致岩石爆裂并弹射出来的现象。

冲击地压是煤矿面临的主要安全隐患之一。

轻微的冲击地压仅有剥落岩片，无弹射现象，严重的可测到4.6级的震级，烈度达7-8度，使地面建筑遭受破坏，并伴有很大的声响。

冲击地压可瞬间突然发生，也可以持续几天到几个月。

发生冲击地压的条件是岩体中有较高的地应力，并且超过了岩石本身的强度，同时岩石具有较高的脆性度和弹性，在这种条件下，一旦地下工程活动破坏了岩体原有的平衡状态，岩体中积聚的能量释放就会导致岩石破坏，并将破碎岩石抛出。

1.2冲击地压形成机理随着煤矿开采强度不断增加，开采深度不断加大，地层内的应力分布较浅部开采有着很大的不同。

煤岩体中积聚能量的不断释放，造成煤层的不稳定，时常发生不同种类的矿震。

当煤岩体中积聚的弹性能突然释放时，就会造成煤岩体的破坏，发生冲击地压。

能量释放理论在煤矿开采中分析其冲击地压形成机理时经常用到，其主要是能量的释放，造成应力的不均衡分布，使得煤矿开采中的煤层应力结构发生改变，表1为煤炭开采中的冲击地压机理的分析的汇总表。

煤炭开采中冲击地压主要分成上述三类，在井巷或采掘工作面，当应力分布发生改变时，时常诱发剧烈的振动，导致煤矿冲击地压的发生，成为煤矿开采过程中的主要威胁之一，其安全防治成为煤矿开采中的重要任务。

从中可以看出，三类形成机理的危害程度不同，应该针对不同的类别作出合理的防治方案，确保实施过程的安全性，从而有效并有序的开展煤矿冲击灾害的防治。

微地震监测系统在冲击地压预测预报中的应用

微地震监测系统在冲击地压预测预报中的应用
孙庆国;王存文;姜福兴
【期刊名称】《煤矿安全》
【年(卷),期】2007(038)012
【摘要】微地震监测技术是研究冲击地压预测预报的有效手段,文章介绍了波兰ARAMI M/E 微地震监测系统的结构和基本功能,分析了该系统的优缺点.针对华丰矿1410工作面微地震监测结果,分析微地震事件的分区性,指出应力积聚区域及冲击地压危险区域,成功预测了该工作面的冲击地压.
【总页数】3页(P55-57)
【作者】孙庆国;王存文;姜福兴
【作者单位】新汶矿业集团公司,华丰煤矿,山东,泰安,271000;北京科技大学,北京,100083;北京科技大学,北京,100083
【正文语种】中文
【中图分类】TD324+.1
【相关文献】
1.钻孔应力计在预测预报冲击地压中的应用 [J], 卢旭;张丰;周韶华;姚华伟
2.微震三维建模动态分析在冲击地压预测预报中的应用 [J], 王维斌;李明;董文俊
3.电磁辐射仪在预测预报断层构造型冲击地压中的应用 [J], 吕金波;丁传宏
4.微地震检测系统在冲击地压预测预报中的应用 [J], 刘枫
5.微地震监测系统在冲击地压预测预报中的应用 [J], 董娜
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构造控制型冲击地压的微地震监测预警研究与实践_姜福兴

P redicting research and practice of tectonic controlled coal burst by m icroseis m ic m onitoring
JI ANG F u x ing , M I AO X iao hu , WANG Cun w en , SONG Jia hong , DENG Jian m ing , M ENG F e i
1, 2 1, 2 1, 2 3 3 3
( 1 S tate K ey Laboratory of H igh ef f icien t M ining and Saf ety of M e ta l M ines , M inistry of Educa tion, Un iversity of S cience and Technology B eijing, B eijing 100083 , Ch ina; 3 Chaoyang M ine
3 基于微地震监测的构造控制型冲击地压分类
3 1 构造控制型冲击地压的微地震事件分布特征图 5 是在山东华丰煤矿监测预报的实例 ( 数据
902
煤
炭
学
报
2010 年第 35 卷
(岩 ) 体增压后诱发冲击的案例。对照图 4 所示的朝阳煤矿 3201 工作面接近构造时微地震事件分布的特点可知, 虽然微地震事件在构造附近引起集中, 但能量不大 , 震动出现的间隔较均匀 , 表明释放能量较均匀 ( 图 6) , 且随工作面推进而向远处迁移, 迁移的面积达到了 32 000 m , 表明构造
。前者要求高精度 , 后者要求大范围 , 因
此 , 选择了北京科技大学矿山微地震研究中心生产的 BM S- II型区内集中式、区间分布式微地震监测系统。该系统组成如图 1 所示。图 2 为朝阳煤矿的采掘工程平面图和微地震监测系统布置。