微震监测系统介绍
(完整版)IMS微震监测系统介绍
澳大利亚矿震研究院IMS微震监测系统产品概览IMS提供了数字化，智能化，高分辨率的地震监测和控制系统，具有在线地震信息处理，分析和可视化功能。
该系统易于使用，可在Microsoft Windows或Linux操作系统下运行。
除地震方面，许多非地震岩土工程传感器也可以用于监测。
当信号或某些参数超过阈值时，具有报警、控制和（或）停机功能。
该系统基于模块化设计，易于扩展，可从自记式监测单元扩展成连接数个台站的复杂网络。
并提供全天候24小时技术支持。
硬件概览IMS微震系统的硬件主要分为三个部分，即传感器，数据采集器和数据通信部分。
●传感器将地面运动（地面速度或加速度）转换成一个可衡量的电子信号。
非地震传感器也可以用于IMS地震网络。
●数据采集器负责将来自传感器的模拟信号转换成数字格式。
数据可以被连续记录采集，或采用触发模式，通过特殊算法来确定是否记录微震事件发生的数据。
●地震数据同时被传输到一个中央计算机或本地磁盘以待储存或处理。
系统可以采用多种数据通讯手段，以适应不同的系统环境需要。
微震传感器微震传感器通过将地面运动（地面速度或加速度）转换成一个可衡量的电子信号来衡量微震活动。
由于信号在本质上是模拟信号，传感器必须被连接到一个数据采集装置，将其转换成数字格式以待被计算机读取输出。
所有IMS传感器都包含智能电子元件以提供传感器类型，序列号和方向标识。
此外，智能传感器能够产生内部的振动，以验证传感器的操作和检测安装后电缆布线是否正确。
传感器类型微震传感器的分类取决于所要监测的地面运动类型，即地面速度（检波器）或地面加速度（加速度计和FBA）；传感器的传感轴数量和传感器是否部署在岩石钻孔里或岩石表面。
每个传感器类型在幅度范围，频率范围，可靠性和成本方面等有不同的优势。
一个IMS微震监测系统可基于检波器，加速计和力平衡加速计的任意组合，并同时搭配单分量和三分量传感器。
三分量传感器能够提供最精确的信息数据采集单元NETADCIMS的netADC是24位，4 或8通道，低噪声的模拟-数字转换器（ADC），以太网接口。
微震系统简介
– 例如 C:\esg\MyMine\2010\05\25)
2. 数据处理
SeisProcTree – 地震处理程序编辑器 WaveVis – 波形指示和分析
接收器保存地震数据到数据
目录 HNASTM 数字运算处理来自 ProcLibTM 的事件信息 过滤 到达时间拾取 噪音抑制 地震源定位 地震源参数
微震传感器阵列布置
数据接收- HNAS软件
HNAS 软件接收来自帕拉丁的连续 的数据流，并实时写入环存（按 照每天或每周进行数据存储） – 类似一个漫长的视频记录 HNAS 扫描环存判定发现地震时就 会触发 – 类似于从视频中截取一张图片 HNAS 将地震时间写入数据目录
安装HNAS的 接收端PC
将处理结果保存到数据库并
以事件名命名文件夹
2. 1 自动处理
自动拾取
HNAS 运行一个能够自动识 别P波达到时间的自 动确定P波、S波到达时间
震源参数
震源评估参数（地震量级等 ) 包括：
P 波 、S波达到时间 震源位置 波形数据 岩石材料属性假设
微震、地下孔隙水压力、温度 监测系统
洞库微震监测介绍
• 对于存储化工原料的地下洞库，可靠性是整个设计的主旨。可靠性要求在建设和运营 期间，监测系统能提供决策所需要的洞库安全状态信息。地震和水文监测可以提供这 样的信息。在法国 Geostock (GK) 公司的设计规范里，地震和水文监测被列为常规第三 方监测内容。如果洞库的管理方忽视这些地震信息的采集，将可能导致错误的决策以 及灾难性后果。我们在这里简要介绍地下洞库设计中地震和水文监测的必要性。 首先以存储液化石油气 的洞库为例。存储在人工地下洞库里的化工原料（主要是液化 石油），物理状态类似于地下水，对于人类和自然环境都具有潜在的危害。在洞库运 营中，由于存储了巨大质量的碳氢化合物, 而且要不停使用这些地下洞库中的化合物， 会造成地壳浅薄处的提升和释放，造成地壳的微小破裂。这些破裂会进一步发育成大 的裂隙，并最终导致灾难性后果。对于原油洞库，同样的理论同样适合。并且，因为 原油洞库设计体积一般比液化石油气洞库要大很多，在建设过程中的频繁爆破会造成 前期地质勘探所无法预估的围岩碎化，从而在运营期间，在一定条件下造成灾难性后 果。 如果这些微小破裂以地震信号的方式被监测到，洞库运营者就会根据这些信息来制定 适时运营策略。比如， 减少洞库的负载，并同时研究产生裂隙的原因。相反地，如果 洞库运营者对这些状况一无所知，他们便不会做任何事情，这种状况便会加剧，从而 最终导致灾难性后果。
ESG微震监测系统简介
2008
8
望风岗煤矿
2008
9
千秋煤矿
2008
10
跃进煤矿
2008
11
石人沟铁矿
2008
12
大连理工大学
2008
13
锦屏一级水电站
2009
14
锦屏二级水电站
2009
15
新立煤矿
2009
16
大岗山水电站
2010
17
锦屏二级水电站
2010
18
石人沟铁矿
2010
19
神20
煤矿
2011
1
定位过程，如图2所示。
微震位置
西安科技大学
传感器 1
传感器 2
传感器 3
图2 微震定位原理
3、系统优势
与传统技术相比，微震定位监测具有高精度、远距离、动态、 三维、实时监测的特点，还可根据震源情况确定破裂尺度和性质。 微震监测技术的最大优点是可以给出煤岩体破坏的时间、位置并 使灾害提前预报。因此，技术和管理人员可以有较为充足的时间 采取措施，避免或极大限度地降低生命和财产损失。
2、系统监测原理
在采动的影响下，煤岩发生破坏或原有的地质缺陷被激活产 生错动，能量是以弹性波的形式释放并传播出去，微裂隙的产生 与扩展伴随有弹性波或应力波在周围岩体快速释放和传播，从而 产生微震，如图1所示。
微震
弹性波
煤岩体
图1 微震监测原理
如果在震源周围以一定的网度布置若干数量的传感器，组成 传感器三维几何阵列，当监测范围内出现微震时，传感器即可将 信号拾取，即可确定微震源的时空参数，达到定位的目的，微震
4、系统简介
微震（声发射）现象是 20 世纪 30 年代末由美国 L.阿伯特及 W.L.杜瓦尔发现的。上世纪 90 年代以来，伴随着信息通讯技术与 计算机技术的发展，微震监测技术得到了全面的改善，逐渐得到
IMS微震监测系统介绍
IMS微震监测系统产品概览IMS提供了数字化，智能化，高分辨率的地震监测和控制系统，具有在线地震信息处理，分析和可视化功能。
该系统易于使用，可在Microsoft Windows或Linux操作系统下运行。
除地震方面，许多非地震岩土工程传感器也可以用于监测。
当信号或某些参数超过阈值时，具有报警、控制和（或）停机功能。
该系统基于模块化设计，易于扩展，可从自记式监测单元扩展成连接数个台站的复杂网络。
并提供全天候24小时技术支持。
硬件概览IMS微震系统的硬件主要分为三个部分，即传感器，数据采集器和数据通信部分。
●传感器将地面运动（地面速度或加速度）转换成一个可衡量的电子信号。
非地震传感器也可以用于IMS地震网络。
●数据采集器负责将来自传感器的模拟信号转换成数字格式。
数据可以被连续记录采集，或采用触发模式，通过特殊算法来确定是否记录微震事件发生的数据。
●地震数据同时被传输到一个中央计算机或本地磁盘以待储存或处理。
系统可以采用多种数据通讯手段，以适应不同的系统环境需要。
微震传感器微震传感器通过将地面运动（地面速度或加速度）转换成一个可衡量的电子信号来衡量微震活动。
由于信号在本质上是模拟信号，传感器必须被连接到一个数据采集装置，将其转换成数字格式以待被计算机读取输出。
所有IMS传感器都包含智能电子元件以提供传感器类型，序列号和方向标识。
此外，智能传感器能够产生内部的振动，以验证传感器的操作和检测安装后电缆布线是否正确。
传感器类型微震传感器的分类取决于所要监测的地面运动类型，即地面速度（检波器）或地面加速度（加速度计和FBA）；传感器的传感轴数量和传感器是否部署在岩石钻孔里或岩石表面。
每个传感器类型在幅度范围，频率范围，可靠性和成本方面等有不同的优势。
一个IMS微震监测系统可基于检波器，加速计和力平衡加速计的任意组合，并同时搭配单分量和三分量传感器。
三分量传感器能够提供最精确的信息数据采集单元NETADCIMS的netADC是24位，4 或8通道，低噪声的模拟-数字转换器（ADC），以太网接口。
IMS微震系统介绍
详细产品概览IMS提供了数字化，智能化，高分辨率的地震监测和控制系统，具有在线地震信息处理，分析和可视化功能。
该系统易于使用，可在Microsoft Windows或Linux操作系统下运行。
除地震方面，许多非地震岩土工程传感器也可以用于监测。
当信号或某些参数超过阈值时，具有报警、控制和（或）停机功能。
该系统基于模块化设计，易于扩展，可从自记式监测单元扩展成连接数个台站的复杂网络。
并提供全天候24小时技术支持。
硬件概览IMS微震系统的硬件主要分为三个部分，即传感器，数据采集器和数据通信部分。
∙传感器将地面运动（地面速度或加速度）转换成一个可衡量的电子信号。
非地震传感器也可以用于IMS地震网络。
∙数据采集器负责将来自传感器的模拟信号转换成数字格式。
数据可以被连续记录采集，或采用触发模式，通过特殊算法来确定是否记录微震事件发生的数据。
∙地震数据同时被传输到一个中央计算机或本地磁盘以待储存或处理。
系统可以采用多种数据通讯手段，以适应不同的系统环境需要。
微震传感器微震传感器通过将地面运动（地面速度或加速度）转换成一个可衡量的电子信号来衡量微震活动。
由于信号在本质上是模拟信号，传感器必须被连接到一个数据采集装置，将其转换成数字格式以待被计算机读取输出。
所有IMS传感器都包含智能电子元件以提供传感器类型，序列号和方向标识。
此外，智能传感器能够产生内部的振动，以验证传感器的操作和检测安装后电缆布线是否正确。
传感器类型微震传感器的分类取决于所要监测的地面运动类型，即地面速度（检波器）或地面加速度（加速度计和FBA）；传感器的传感轴数量和传感器是否部署在岩石钻孔里或岩石表面。
每个传感器类型在幅度范围，频率范围，可靠性和成本方面等有不同的优势。
一个IMS微震监测系统可基于检波器，加速计和力平衡加速计的任意组合，并同时搭配单分量和三分量传感器。
三分量传感器能够提供最精确的信息数据采集单元NETADCIMS的netADC是24位，4 或8通道，低噪声的模拟-数字转换器（ADC），以太网接口。
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。
微震监测系统ppt课件
2
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
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火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
3、设备技术指标、特点
其他技术指标
现场布线支持串联、并联等多种网络拓扑结构
100米内可使用网线或光纤实时传输采样数据 80千米内采用光纤实时传输采样数据 远程通过手机GPRS无线邮件传送微震事件，
➢ 可进行震源定位校正与各种震源参数的分析，3D界面 实时、动态地显示产生的微震事件的时间与空间定位
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火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
3、设备技术指标、特点
设备特点(3)
➢ 可导入待监测范围内的边坡、矿体、隧道等几 何三维模型，提供可视化三维界面，实时、动态地 显示产生的微震事件的时空定位、震级与震源参数 等信息，并可查看历史事件的信息及实现监测信息 的动态演示。
实时发送故障信息
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火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
3、设备技术指标、特点
设备特点(1)
➢ 高精度、高灵敏度单轴、三轴速度/加速度型传感器
➢ 数据采样率高、光纤网络传输、最大可级联2048道，
ESG微震监测系统简介
该微震监测系统由三部分组成，分别为：主机分析系统、数 据采集仪分站以及传感器，如图 3 所示。
4、系统简介
微震（声发射）现象是 20 世纪 30 年代末由美国 L.阿伯特及 W.L.杜瓦尔发现的。上世纪 90 年代以来，伴随着信息通讯技术与 计算机技术的发展，微震监测技术得到了全面的改善，逐渐得到
2
西安科技大学
了各领域的重视并进行了大量的研究与应用工作。目前，世界各 国逐渐把微震技术作为一种监测预警手段。如：德国、波兰、南 非、美国、英国、加拿大及澳大利亚等主要采矿国家，取得了较 好的成果。
21
朱集煤矿
2011
山东济南 湖南郴州 安徽淮南 安徽淮南 河南义马 河南义马 河北唐山 辽宁大连 四川雅砻江 四川雅砻江 黑龙江鹤岗 四川大渡河 四川雅砻江 河北唐山 新疆乌鲁木齐 新疆焦煤集团 安徽淮南
西安科技大学
突水监测 岩爆监测 煤与瓦斯突出 煤与瓦斯突出 冲击地压 冲击地压 岩爆监测 微震监测实验设备 边坡监测 岩爆监测 冲击地压 边坡监测 隧道岩爆监测（扩容） 边坡及岩爆监测（扩容） 冲击地压 煤与瓦斯突出 冲击地压
5
系统监测到的部分成果如下：
西安科技大学
图 5 巷道掘进断层构造带活化分布情况
图 6 工作面顶底板裂隙带高度分布情况 单位名称：西安科技大学 联系人： 刘超 手机：15289368370 2012 年 6 月 28 日
6
微震监测技术
为诱发地震等。
iSeismograph™ 地 震 仪 能 与 强 大 的 Hyperion 地震处理及报 告软件完美结合。
监测地震及诱发地震
• 小，轻，坚固，低功耗 • 多通道24bit数字化分辨率 • 采样频率 1-1000SPS • 带宽 0.01-250HZ • 连续式和触发式记录 • 短周期/宽频带地震器 • 标准以太网TCP/IP遥远测技术 • 内置校准功能 • 内置固态储存 • Web界面 • 精确至1 μsec GPS时间
微震监测传感器 ESG公司提供全系列包括标准的和定制的地震检波 仪和加速 度计。这些坚固的传感器配以防水的不锈钢外壳，可 在恶 劣的环境下正常使用。可通过钻孔或板式安装配置单轴和 三轴传感器。传感器有不同的尺寸以满足不同的需求。
加速度计 加速度计使用在发生高频地震事件的环境中。有大量硬 岩 的地方通常配备单轴或三轴加速度计。微机电式传感器和 压电 式传感器可获得更高的灵敏性。 地震检波仪 地震检波仪使用在软岩或沙质环境中，因为它们可以 探测 到有低频成分的地震事件。还可通过配置强地动系统监测 大型的地震事件。 钻孔排列 在地下监测中，传感器可以以自定义的间距多级排列。
ESG 微震监测系统技术指标
产品概述：
微地震监测系统是通过监测岩体破裂产生的震动或其他物体的震动，对监测对象的破坏 状况、安全状况等作出评价，从而为预报和控制灾害提供依据的成套设备和技术。该监测系
统可广泛应用于矿山岩体破裂的定位监测，是预测预报顶板垮落、矿井突水、煤与瓦斯突出、 冲击地压等的有效工具，也可根据监测到的岩体破裂的范围和破裂程度，确定导水裂隙带高
有
17
功能
自动短期，中期岩爆
18
微地震监测技术介绍
1-C or 3-C 检波器 8~16 线, 800~1000道 准备时间: 5~10 天
2023年11月5日7时34分
100~600 3-C 检波器 适合于多井多段 准备时间: 2~4 周
微地震的监测方式
三．微地震监测主要方法
配套软件
GeoEast-VSP
32
2023年11月5日7时34分
配套软件
目
录
一．概 述
二．微地震监测的应用
三．微地震监测主要方法
1，井中监测 2，地面监测 3，浅井监测 4，方法对比 5，微地震监测的工作经验
四．结束语
30
2023年11月5日7时34分
三．微地震监测主要方法
井中监测
地面监测
浅井长期埋置
12~30 级 3-C 检波器 监测距离: 100~800m 准备时间: 2-3 天
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2023年11月5日7时34分
Well B Well A
位置和相对时间
二．微地震监测的应用
3、验证和优化井间隔的设计
通过微地震监测标定的裂缝模型可以用于估计支撑层位的具体位置， 然后根据油气藏模型选择排采模式。 井距太远可能会导致资源被绕过。另一方面，井距太近会增大井的 密度，因而导致成本增大，而由于邻井排采重迭区间之间井的干扰， 可能进一步导致减产。
11
2023年11月5日7时34分
前言
二．微地震监测的应用
1、裂缝尺度描述
5m 42m
监测 结果
12
某压裂微地震事件俯视图和东西向剖面图
裂缝网络长
西翼
东翼
231
142
裂缝网 络宽
66
裂缝网络高 井轨迹上 井轨迹下
微震监测系统介绍
ESG中国合作伙伴微震系统主机Paladin数据采集仪传感器E S G公司简介ESG，全称Engineering Seismology Group （地震工程集团）。
1993 年与以办学历史悠久、科学技术领先而著称的加拿大皇后大学合作，创立企业，致力于矿山微震监测系统的开发和研究。
发展至今企业有煤矿安全、微震等各类专家28 位，有百余位优秀技术工程师遍布全球。
历经17年的发展，ESG 公司研发生产的MMS微震监测系统已发展至第七代产品。
纵观历史，其产品以其设计领先、技术优良、服务周到、分析便捷等优势享誉全球。
其中包含耳熟能详的MP250 Trigger Type（第二代MP250 MMS 微震监测系统）、Hyperion Full Waveform（第五代亥伯龙MMS微震监测系统）和目前代表矿山微震测试系统先进水平的Paladin Seismic Recorder-V2（第七代改进型帕拉丁MMS 微震测试系统）。
目前ESG 公司产品以其良好的信誉、卓越的技术在美国、澳大利亚、亚洲以及欧洲得到广泛认可和应用。
ESG中国合作伙伴耳听为虚眼见为实微震监测仪是聆听地音的耳朵，微震可视化软件则是透视地层变化的眼睛。
ESG微震监测系统，是边坡、隧道、矿山、大坝等岩质或混凝土工程结构稳定性监测与分析的理想工具。
泰安鑫淼科技与ESG全面合作，将致力与为中国用户提供最直接的技术支持（设备提供、安装指导、数据分析）。
系统网络由传感器、Paladin信号采集处理系统、时间同步系统、光纤数据通讯系统和地面数据综合处理分析系统组成。
① 24 位×125MHz 的高精度快速信号采集能力，可同时兼容3～2KHz、15～2KHz 微震传感器和200～5KHz 声发射传感器。
②5G 高速数据缓存空间③ 科研级系统稳定性设计④ 高精度，超高强度传感器设计，可适应各种压力环境⑤ 先进的Hyperion和Paladin系统连接，卓越的分析系统融合ESG中国合作伙伴微震监测系统数据传输网络拓扑图ESG中国合作伙伴微震监测系统介绍【系统概述】微震监测系统(Micro-seismic Monitoring System, MMS)，开发于上世纪七十年代初期，伴随着信息技术、计算技术的发展和计算机水平的提高而日趋成熟，主要是利用声学、地震学和地球物理学原理和计算机强大的计算功能来实现微震事件的精确定位和级别大小的确定。
SOS微震监测系统的优势
SOS微震监测系统的优势1、SOS微震监测系统简介SOS微震监测系统是波兰矿山研究总院通过三十多年的发展研制的新一代微震监测系统。
采矿地震研究所七十年代开发了第一代数字微震监测仪LKZ，九十年代开发了新一代的发展为ASI数字化微震监测仪，目前已经更新为WINDOWS-XP下的SOS微震监测系统。
该仪器已在波兰大多数矿井安装并用于冲击矿压危险的监测预报工作。
该系统可实现对矿井包括冲击矿压在内的矿震信号进行远距离（最大10Km）、实时、动态、自动监测，给出冲击矿压等矿震信号的完全波形。
通过分析研究，可准确计算出能量大于100J的震动及冲击矿压发生的时间、能量及空间三维坐标，确定出每次震动的震动类型，判断出冲击矿压发生力源，对矿井冲击矿压危险程度进行评价。
能分析出矿井上覆岩层的断裂信息，实现描述空间岩层结构运动和应力场的迁移演化规律，为煤矿的安全生产服务。
打印机微震检波测系统工作结构图2、SOS微震监测系统的基本功能专用于煤矿冲击矿压危险监测预警。
全矿井区域监测和重点区域监测。
可实现对矿井包括冲击矿压在内的矿震信号进行远距离（最大10Km）、实时、动态、自动监测，给出冲击矿压等矿震信号的完全波形。
微震监测系统是一套完全独立的系统，系统应简洁，运行可靠；井下无需另行安装电源或系统分站。
系统扩展能力强，由16通道可以扩展到32通道。
记录仪和分析仪可实现多组震动波形的处理。
能在系统中修正岩层中震动的传播速度，定位精度高。
手动（自动）捡取通道信息进行震源定位，并可显示震源在图上的位置，及自动计算震动能量。
震源定位点、能量可精确地显示在矿图中，可在矿图中放大和平移，方便观察震动源点，并方便以文件的方式进行打印。
系统可以监测的震动能量大于100J，频率在0.1～600Hz的震动。
微震检波探头（拾震器）在工作时，敏感度高，抗干扰能力强，记录的信号准确，并且安装、维护简单，可回收及重复使用。
能24小时实时监控，并且应响应频带宽，确保震动事件记录（冲击信号）的完整性，杜绝出现对微震信号的漏检，或检测不到的现象（事故）。
煤矿矿山微震监测与预警系统
煤矿矿山微震监测与预警系统煤矿矿山微震监测与预警系统是为了提高煤矿安全生产水平，保障矿工和设备的安全而开发的一种重要技术工具。
本文将介绍该系统的工作原理、应用范围以及在煤矿安全生产中的重要性。
一、工作原理煤矿矿山微震监测与预警系统通过使用高灵敏度的地震传感器和数据采集装置，实时监测矿区的地质构造变化和微震活动。
一旦系统检测到微震活动或异常的地质构造变化，将自动触发预警机制并发出警报信号。
该系统通过多节点布设的地震传感器网络，对煤矿矿山的微震活动进行全方位监测。
传感器网络将收集到的数据传输到数据采集装置，经过处理后生成可视化的监测结果。
监测结果将实时显示在操作界面上，以便矿山管理人员对矿山的地质情况进行实时监控和分析。
二、应用范围煤矿矿山微震监测与预警系统广泛应用于煤矿的安全生产管理中。
它可以用于以下方面：1. 煤矿灾害预警：系统能够准确监测到微震活动和地质构造的变化，提前发现矿井中的地质灾害隐患，如岩层移动、煤与瓦斯突出等，及时采取措施避免灾害事故的发生。
2. 煤矿透水预警：通过监测微震活动，系统能够快速发现矿井透水情况，及时采取措施进行封堵，防止矿井透水灾害的发生。
3. 采煤工作面监测：系统可以实时监测采煤工作面的地质情况，如岩层变形、裂缝扩展等，为采煤作业提供实时预警和指导，减少采煤事故的发生。
4. 掘进工作面监测：系统可以对掘进工作面的地质情况进行监测和分析，提前判断出地质灾害隐患，保障掘进作业的安全进行。
三、重要性煤矿矿山微震监测与预警系统对于矿山安全生产具有重要的意义，具体表现在以下几个方面：1. 提高事故预防能力：通过系统的实时监测和预警功能，能够有效预防矿井地质灾害和透水事故的发生，降低矿山事故风险，保障矿工的生命安全。
2. 提高应急处理能力：系统能够及时发出警报信号，提醒管理人员和矿工采取紧急措施，有效应对煤矿事故和灾害。
3. 优化生产管理：系统的实时监测数据可以为矿山管理人员提供准确、全面的地质信息，有助于合理规划和调整生产计划，提高生产效率。
ESG微震监测系统简介
西安科技大学
了各领域的重视并进行了大量的研究与应用工作。目前，世界各 国逐渐把微震技术作为一种监测预警手段。如：德国、波兰、南 非、美国、英国、加拿大及澳大利亚等主要采矿国家，取得了较 好的成果。
本研究所采用的 ESG 微震系统（加拿大）已在全世界有着长 期广泛的应用，并成功的应用于采矿、土木工程、石油天然气勘 探开发、海上平台建设、大型建筑和防洪大坝等多个领域。该系 统的原理与常规地震监测系统基本一样，是一套集硬件、软件于 一体的大型、高精度、宽频率的预警系统。
中国·西安
西安科技大学
1、系统功能
微震监测系统主要用于煤矿动力灾害的分析、监测及预警， 包括：瓦斯突出及抽放、突（透）水、冲击地压、巷道围岩稳定 性分析、水力压裂与顶板断顶裂缝效果评价、注浆堵水帷幕危险 性评价等。
2、系统监测原理
在采动的影响下，煤岩发生破坏或原有的地质缺陷被激活产 生错动，能量是以弹性波的形式释放并传播出去，微裂隙的产生 与扩展伴随有弹性波或应力波在周围岩体快速释放和传播，从而 产生微震，如图1所示。
北美
中国
图 4 加拿大 ESG 微震监测系统全球市场分布 近年来，ESG 微震监测系统在国内各个工程领域获得了广泛 的应用，尤其是用于煤矿动力灾害的监测预警方面，并得到了大 力推广，如表 1 所示。
表 1 ESG 微震监测系统在国内的应用情况
套数 单位名称 时间
地址
监测目的
1
汕头石油
2000
2
凡口铅锌矿
与传统技术相比，微震定位监测具有高精度、远距离、动态、 三维、实时监测的特点，还可根据震源情况确定破裂尺度和性质。 微震监测技术的最大优点是可以给出煤岩体破坏的时间、位置并 使灾害提前预报。因此，技术和管理人员可以有较为充足的时间 采取措施，避免或极大限度地降低生命和财产损失。
微震生命探测系统
微震生命探测系统品牌：浦喆技术原理当车辆内部藏匿有人的时候，人的心跳会带来震动，并传递到车辆外部。
人员心跳带来的震动信号有固定的模式，其频率集中在一个狭窄的频率范围内。
采用高灵敏度的震动信号传感器，将此段频率的信号鉴别、提取出来，并采用信号处理和模式识别的算法，就可以判断出车辆内部是否有人员存在。
2.2.技术特点检查速度快，最短检查时间15秒，一般不超过45秒；机柜式整体造型，便于快速移动，随时部署；探测人类心跳的震动信号，被动式检测，对人员设备完全无害；根据人体工程原理配置的专用工业触摸显示屏，更清晰简洁的人机交互界面，更加简单和人性化的设备操作；提供软件界面、警灯和警铃三种报警方式，在复杂环境中仍准确能提示用户；传感器信号线缆可以自由引出并自动回收，最大引出长度25米，便于各种环境下的使用；检查结果自动存储，随时查阅；采用Windows 7操作系统软件，系统运行稳定；检查结果可备份至U盘等介质，便于长期保存；设备运行及检测情况信息及数据可与监控指挥中心联网采用模块化设计，各车辆震动传感器、地面环境传感器和风力环境传感器均可独立启用和禁用；对应特殊应用场合下的特殊车辆，用户可自定义新车型，并实时车辆校准，使人员识别算法最大限度地契合监狱、边防的当地具体条件。
3. 系统结构组成和功能主要由工业控制计算机、信号采集调理模块、车辆震动传感器、地面环境传感器、风力环境传感器、工业触摸显示屏和主机机架组成，如下图所示（注：其中车辆传感器和地面传感器的具体数量可能根据不同系统配置而不同）：3.1. 工业控制计算机工业控制计算机主要参数为：Intel Core i3或以上CPU（2.2GHz或以上），内存2GB，硬盘500GB，2个USB口，1个串口，1个RJ45网口，1个VGA接口，1个PCI插槽，抗震动：工作时1Grms（5～500Hz）、非工作时2Grms，抗冲击：工作时10G（半正弦波持续11ms）、非工作时30G。
微地震监测系统及定位原理 以及工程应用
AB
岩石破裂过程中产生微地震事件的原理
支承 压力
微震 事件
岩层 运动
岩体 破裂
微震监测技术是以岩体破裂的被动监测 作为监测目标，通过定位和能量计算得到岩 体破裂的位置和破裂尺度，为各种应用提供 基础数据。
冲击地压监测的对象：支承压力分布特征
控制冲击地压根本：岩层运动规律
飞机的定位原理
检波器
监测原理
在破裂区周围的空间内布置多组检波器实时采集微 震数据，经过数据处理后，应用震动定位原理，可确 定破裂发生的位置 。
定位原理
岩层破裂发生在应力差大的区域，因此，岩层破 裂区总是与高应力差区域相重合，并与高应力区域 接近。
应用原理
σ 微震
数量
全应力应变曲线 微震事件数
ε
A
支承压力曲线 岩层破裂
1#
S波
P波 4#
2#
5#
实体煤
采空区
实体煤
3#
6#
检波器接受岩层破裂产生的声波信号，利用时间差和波速进行定位
S波的速度仅次于P波（最快的地震波）。S波的S也可以 代表剪力波(shear wave)，因为S波是一种横波，地球
内部粒子的震动方向与震波能量传递方向是垂直的。 微地震监测定位原理示意图
P波意指（primary wave）或是压力波（pressure wave）。 在所有地震波中，P波拥有最快的传递速度。P波的P也 能代表压力（pressure），来自于其震动传递类似声波， 属于纵波的一种(或疏密波)，传递时介质的震动方向与 震波能量的传播方向平行。
回采区 应力
构造 应力
外界 触发力
挤压力 水
煤岩体
挤压力 气
涌水量 增大
KJ551煤矿微地震监测系统简介和技术参数
KJ551 煤矿微地震监测系统简介KJ551煤矿微地震监测系统是北京科技大学与北京安科兴业科技有限公司自主研发的高精度微地震监测系统，适用于煤矿、金属矿的矿震、冲击地压（岩爆）、煤与瓦斯突出、底板突水、顶板溃水、煤（矿）柱破裂等矿山灾害的监测和预警。
KJ551微地震监测系统采用了先进的光纤传输技术，最满足大型矿井的信号传输要求，监测范围也大大增加。
该系统可监测到三维破裂场，采用专用软件，即可对监控对象任意切片，不仅能提供矿岩破裂程度的各种参数，还能提供即时图像，实现了实时监测的CT 功能，为工程技术人员提供可靠有价值的信息。
KJ551煤矿微地震监测系统结构示意图一、主要技术参数1、系统组成微震监测系统包含用于采集和记录井下震动信息的硬件和软件，其中硬件包含微震监测主站（KJ551-F）、微震监测子站（KJ551-F1）、矿用本安型拾震传感器（GZC60）、地面监控主机、数据处理计算机、工控机、信号传输电缆、信号传输光缆、本安装置、井下不间断电源等；软件包含微震数据采集软件、微震数据定位和能量计算软件、微震信号分析软件（可实现滤波、频谱计算、去噪、小波分析）、微震结果三维展示软件、远程监控软件等。
2、系统功能（1）岩体震动信号的采集、记录和分析；（2）微震信号的定位和能量计算；（3）波形分析，包括对采集信号的滤波、去噪、小波分析、微积分等分析；（4）多通道显示和对比分析；（5）基于INTERNET的远程监控与数据处理（微震数据处理中心提供数据分析和处理服务）；（6）微震结果三维展示，可实现微震定位结果的平面、剖面、空间的精确显示，实现基于时间范围、能量范围、区域范围的各种筛选展示，实现微震数据结果的各种统计分析。
3、系统特点KJ551微震监测系统为具有完全自主知识产权的新一代微震监测系统，具有以下特点：（1）基于以太网的信号传输模式监测信号的传输采用非常成熟的以太网技术，基于IP/TCP协议，保证了传输速度和传输质量，且井下主机可直接并入工业环网，不必铺设专用信号电缆和光缆，节省初期投资；（2）可扩展性强KJ551微震监测系统的井下监测分站可以实现多级并联同时工作的方式，每台分站12通道，最多可扩展至10台级联，共120通道，完全满足了大型矿山的监测需求；（3）可靠的拾震传感器拾震传感器选用无源自感应震动传感模块，灵敏度达到180V·m/s，可感受到微弱的震动信号，保证了记录信息的真实性和可靠性；（4）丰富的软件系统配备了微震数据采集软件、微震数据定位和能量计算软件、微震信号分析软件（可实现滤波、频谱计算、去噪、小波分析）、微震结果三维展示软件、远程监控软件等软件，每个软件自成体系，人机界面友好，操作简单。
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ESG中国合作伙伴微震系统主机Paladin数据采集仪传感器E S G公司简介ESG，全称Engineering Seismology Group （地震工程集团）。
1993 年与以办学历史悠久、科学技术领先而著称的加拿大皇后大学合作，创立企业，致力于矿山微震监测系统的开发和研究。
发展至今企业有煤矿安全、微震等各类专家28 位，有百余位优秀技术工程师遍布全球。
历经17年的发展，ESG 公司研发生产的MMS微震监测系统已发展至第七代产品。
纵观历史，其产品以其设计领先、技术优良、服务周到、分析便捷等优势享誉全球。
其中包含耳熟能详的MP250 Trigger Type（第二代MP250 MMS 微震监测系统）、Hyperion Full Waveform（第五代亥伯龙MMS微震监测系统）和目前代表矿山微震测试系统先进水平的Paladin Seismic Recorder-V2（第七代改进型帕拉丁MMS 微震测试系统）。
目前ESG 公司产品以其良好的信誉、卓越的技术在美国、澳大利亚、亚洲以及欧洲得到广泛认可和应用。
ESG中国合作伙伴耳听为虚眼见为实微震监测仪是聆听地音的耳朵，微震可视化软件则是透视地层变化的眼睛。
ESG微震监测系统，是边坡、隧道、矿山、大坝等岩质或混凝土工程结构稳定性监测与分析的理想工具。
泰安鑫淼科技与ESG全面合作，将致力与为中国用户提供最直接的技术支持（设备提供、安装指导、数据分析）。
系统网络由传感器、Paladin信号采集处理系统、时间同步系统、光纤数据通讯系统和地面数据综合处理分析系统组成。
① 24 位×125MHz 的高精度快速信号采集能力，可同时兼容3～2KHz、15～2KHz 微震传感器和200～5KHz 声发射传感器。
②5G 高速数据缓存空间③ 科研级系统稳定性设计④ 高精度，超高强度传感器设计，可适应各种压力环境⑤ 先进的Hyperion和Paladin系统连接，卓越的分析系统融合ESG中国合作伙伴微震监测系统数据传输网络拓扑图ESG中国合作伙伴微震监测系统介绍【系统概述】微震监测系统(Micro-seismic Monitoring System, MMS)，开发于上世纪七十年代初期，伴随着信息技术、计算技术的发展和计算机水平的提高而日趋成熟，主要是利用声学、地震学和地球物理学原理和计算机强大的计算功能来实现微震事件的精确定位和级别大小的确定。
该系统已在加拿大、北美和非洲有着长期广泛的应用，成功的应用于包括采矿、土木工程、隧道、石油天然气勘探开发、海上平台建设、大型建筑和防洪大坝等多个领域，是一套集硬件、软件于一体的大型预警系统。
该系统的原理与常规地震监测系统基本一样，只是它具有更强的敏感性和更高的精确性，使得它所能监测的地下微震的震级更小、精度更高。
【系统原理】系统工作原理：大多数弹脆性材料在外界应力作用下，其内部将产生局部弹性能集中，当能量积聚到某一临界值后，会引起微裂隙的产生与扩展，并伴随有弹性波或应力波在周围岩体中的快速释放和传播。
传感器接收到原始的微震信号以后将其转变为模拟电信号，发送到微震监测系统的信号采集单元Paladin，软件再将此电信号转变为数字信号并传给数据采集计算机，经过运行在数采计算机上的软件对原始数字信号的加工处理后再传入分析计算机，分析计算机运行的软件便可以对微震信号进行多方面的处理和分析，实现对微震事件的定位、事件原始参数的获取、传感器位置的较正、破坏趋势的跟踪等处理，并可以对微震事件在三维空间和时间轴下进行实体演示，其原始数据和处理文件也将会实时显示。
ESG中国合作伙伴【系统功能】ESG微震监测系统有如下主要功能：(1) 实时、连续地采集现场产生的各种触发或连续的信号数据，并可以将采集到的数据记录、保存多天，允许用户查看并随时重新处理从远程站点采集到的数据(2) 自动记录、显示并永久保存微震事件的波形数据(3) 系统采用震源的自动与人工双重拾取，可进行震源定位校正与各种震源参数的计算，并实现事件类型的自动识别(4) 可利用软件的滤波处理器、阈值设定和带宽检波功能等多种方式，修整事件波形并剔除噪声事件(5) 利用批处理手段可处理多天产生的数据信息(6) 可导入待监测范围内的矿体、巷道等几何三维图形，提供可视化三维界面，实时、动态地显示产生的微震事件的时空定位、震级与震源参数等信息，并可查看历史事件的信息及实现监测信息的动态演示(7) 在交互式三维显示图中，可进行事件的重新定位(8) 可选择用户设定时间范围内的、所需查看的各种事件类型，并输出包括微震事件定位图、累积事件数以及各种震源参数的MS WORD或MS EXCEL报告，用户可根据需要查看事件信息(9) 自动记录采集到的震源信息，并保存为Access文档；(10) 可对微震数据进行过滤并定期打包保存；系统各元器件各项技术参数见下表：名称 ESG微震监测系统（MMS）数字化 24位模数转换传感器 敏感度为30V/g，最大输出信号为±5V 18通道的加速计网络可扩展通道 强大的集成功能，可扩展至256个通道 信号触发模式 阈值或STA/LTA信号电压 直流≤24V电源电压 220V AC动态响应范围 >115dB数据存储可扩展至256MB的32MB内部固态存储（可选用USB、HDD），可记录并保存连续数据数据存储格式二进制和Access文件，方便用户获取多达16项事件特征的信息信号采样率 50 Hz-10 kH z 信号带宽 DC-1/4采样率 信号增益 0，6，20，40dB 辅助增益 6-72dB能耗 <10W电源供应 12VDC【系统组成】加拿大ESG公司生产的微震监测系统采用模块化设计方式，实行远程采集PC配置，其构成主要包括系统硬件和系统软件两部分：[系统硬件]：Paladin数据采集仪、加速度型或地音检波型传感器、WatchDog软件运行监视器、GPS时间同步系统、Paladin连接盒（传感器终端,交直流转化设备,不间断电源等）、地面数据处理主机（包含处理软件与配置）、远程无线传输系统等■ Paladin数据采集系统Paladin数据采集系统是采用网络启动、耐震数字化记录仪。
广泛应用于地表工程和地下工程，如边坡、采矿、隧道、大坝、石油、地质等工程。
Paladin数据采集仪Paladin数据采集系统提供24位模数转换，此系统面向网络、低耗能、数字化，能够在局域网或远程无线网络进行独立或多个终端运行。
较高的准确率，可对低频微震事件进行采样，采样频率范围大，可达50Hz-10kHz。
它通过局域网或远程无线网络，采用单独或多站点配置运行，对地震波网络实施实时监测。
新产品使用标准TCP/IP通信并配置简单的浏览器。
ESG微震数据采集系统与数据处理可视化软件进行无缝结合，形成ESG微震监测系统。
ESG中国合作伙伴◆特点：◇小型、轻便、耐震、低耗能◇多通道24位模数转换◇采样率50Hz~10kHz◇使用地震检波型和加速度型传感器◇连续与(或)触发记录标准以太网◇TCP\IP协议自动传导◇以太网、RS-232、调制解调器◇内置标准功能◇数据存储可选HDD或USB■ 传感器及其附件ESG提供完整规模标准的加速度型或地音检波微震传感器及其附件Array ESG提供完整规模标准的加速度型和检波型传感器。
传感器的耐震、不透水和不锈钢材质能抵挡恶劣的工作环境。
我们能提供在孔或板类装置上同时安装单轴和三轴加速度度型传感器。
注：目前传感器在大尺度空间布置中多采用立体空间布置方法，即传感器在一个空间内均匀布置开来。
利用此种布置方式，使用单轴传感器亦可实现空间定位测试。
对一个测点讲，三轴传感器可以同步采集一个位置的X、Y、Z 三个方向的震动数据，但从精度分析，要略低于采用立体空间布置方式的单周传感器。
ESG中国合作伙伴◆特点：◇单轴加速度型传感器经济型安装，可重复使用，对微震事件进行精确定位◇三轴加速度型传感器获取三维定位数据，除对微震事件进行定位外，还可依此计算出微震事件的震级大小和其它大量离子源参数◇单轴地震检波器低频率工作，很适合于某些软岩中的应用以及捕捉大地震事件◇三轴地震检波器专业应用于区域性监测和监测该区域的大地震事件，适用于HDDR，能很好的修正高频率加速计传感器性能曲线如下:ESG中国合作伙伴■ GPS时间同步系统▲ 通过GPS 时间同步，将系统同步于格林尼治时间▲ 系统内试验同步，时间同步可达到十亿分之一秒[系统软件]：Paladin标准版监测系统配备HNAS软件（信号实时采集与记录）、SeisVis软件（事件的三维可视化）、WaveVis软件（波形处理及事件重新定位）、ProLib软件（震源参数计算）、Spectr波谱分析软件、DBEidtor软件（数据过滤及报告生成）、Achiever软件（数据存档）等组成的整套监测系统。
系统通过卓越的系统分析功能能够实现系统远程设置、数据实时分析、事件定位、事件能量判定、数据存储等。
ESG中国合作伙伴数据实时采集软件HNAS事件三维可视化软件SeisVisESG中国合作伙伴波形分析处理软件WaveVis【MMS工程应用实例】目前，已有多套MMS微震监测系统通过鑫淼科技引进，其中义煤集团跃进煤矿已通过我公司引进第二套MMS微震监测系统。
具体情况见下表：序号 地点 应用领域 备注1 河南义煤集团跃进矿冲击地压 煤矿，安装于2008年2 河南义煤集团千秋矿冲击地压煤矿，安装于2008年3 黑龙江新立矿 冲击地压 煤矿，2009年安装4 河南义煤集团跃进矿冲击地压 引进第二套MMS， 2009年安装。