基于Matlab的岩层微地震破裂定位求解及其应用

基于地震波在连续介质中的传播机理，采用P波到达时间为主要指标，编制了基于Matlab语言的定位软件.该软件在两个煤矿的微地震监测中得到了成功的应用.介绍了定位软件的编制原理、结构和操作使用过程，讨论了通过监测数据的优化组合、均方差去噪等提高定位精度的方法和途径，并以华丰煤矿岩层破裂事件为例，详细介绍了定位的过程，展示了定位结果的三维图像.实际应用结果表明：采用牛顿迭代法求解定位方程组具有计算简单、迭代速度快的优点，而借助于Matlab语言的强大运算功能，使定位速度大大提高，很适合于实时定位.     

微震定位原理与实现

根据震源定位的基本算法,编制了基于M atlab的震源定位程序。用实际工程中监测到的微震数据进行震源定位,展示了震源点分布的三维图像,定位结果与震源实际位置和S irose is软件的定位结果进行比较,验证了本程序的实用性。介绍了微地震监测技术及其研究现状。采用P波到时为主要指标,对监测到的地震波形进行分析,讨论了数据优化组合的方式及其对定位精度的影响。详细介绍了微震定位算法、及其实现过程和实现结果,分析了定位误差的原因。     

基于遗传算法的微地震地面监测定位方法研究

在水力压裂微地震地面监测中,现有的网格搜索类定位方法虽然有较好的定位精度,但较长的耗时无法满足实时定位的要求。针对上述问题,本文提出了将全局性搜索能力强且收敛性较好的遗传算法加入到传统的网格搜索类定位方法中,该方案首先采用遗传算法在三维目标区域内搜寻微地震事件发生的位置,再以此位置为中心建立新的范围更小的目标区域,然后在新目标区域内采取网格搜索法,提高定位精度。模拟数据实验表明,经过本文方法计算得到的微地震事件位置与网格搜索法相比精度不变的前提下,大幅度提高了定位的效率,满足水力压裂施工中实时监测的要求。     

微地震监测技术在TBM隧道施工中的应用

在断层破碎带、岩爆、涌水、膨胀岩等不良地质地带施工时常常容易发生TBM被埋、被淹、被卡事故。本文提出利用微地震监测技术监测隧道围岩或岩体破裂,从而了解TBM前方地质情况,做好工程处理措施以避免事故发生。介绍了微地震监测技术理论依据及发展情况,重点说明微地震监测系统的现场布置和关键技术,分析并阐述微地震技术在现实监测中的可能性及应用前景。     

微震监测系统在砚北煤矿的应用探析

砚北煤矿250204上回采工作面既受到临空区残余应力的威胁,又受到近巷掘进的干扰,回采过程中发生了多次高能量的冲击矿压。文章通过对大量微震数据进行全方位分类归纳,找出了震源聚集分布的特点和规律,分析了煤岩体应力集中的主要原因,得出了临空区对当前回采工作面造成的干扰相对较小,而近巷掘进对回采巷道影响较大的规律,确定了当前工作面因开采产生震动的范围,为后续工作面完善防冲手段提供了可靠依据。     

基于微震监测的煤矿防治水预测方法

针对隐蔽性导水构造的精细探查技术与装备不足,利用井下高精度微地震监测系统,可以实现对开采过程中的岩层破裂规律、构造活化过程进行三维连续动态监测,结合采场覆岩空间结构理论,进行底板突水的监测和预警。工程实践证明:微震监测能够准确判断出工作面岩层破裂范围,岩层运动异常区域,建立基于定位结果和岩体破裂场的定量描述模型,该技术能够准确实现突水监测的超前预警预报。     

微震监测系统在用沙坝矿的应用

通过分析用沙坝矿区主要断层、采空区和公路影响区域以及矿区深部应力集中区域,提出建立32通道微震监测系统,并通过监测系统三维定位精度和系统灵敏度优化监测站网。分析表明：在W13~W5线,920~1 120 m中段,震源定位误差为0~10 m;在矿体及其围岩中可测事件最小震级为-1.8,大部分区域监测最小震级均在-1.4~-1.6。     

区域性岩体微震活动的监测

基于矿井微震与冲击地区产生的原因,提出了岩体微震活动的一整套监测方案。该方案的特点是：①以高速十六位微机为核心,区别于以往的他移监测和压力监测等方法和手段;②具有多种适合于现场的辅助功能;③采用ＳＷ－ＧＢＭ数值源定怄技术进行微震源定位;④求解条件方程时采用奇异值分解最小二乘法;⑤对定位结果给出质量评价;⑥可使用多种震种、震相到时数据。为了验证孩方案的可行性,北京矿冶研究总院研制的８Ｂ１．６ＭＲＡＥ岩体声发射监测定位仪在安庆铜矿进行了实际应用,收到了良好的效果,达到了国内外同类产品的先进水平。     

深部综放工作面动压微震监测及控制技术研究

针对深部复杂条件下综放工作面动压控制难,精细防冲技术与装备不足的现状,利用井下高精度微地震监测系统,结合采场覆岩空间结构理论,对开采过程中的岩层空间破裂规律、断层构造活化规律及空间应力场影响范围进行了研究,实现了三维连续动态监测及矿井冲击地压的监测和预警。结果表明,微震监测能够准确判断出工作面岩层破裂范围、煤柱稳定性及岩层运动异常区域,实现了冲击地压监测的超前预警预报。     

矿山微震定位方法及应用研究

结合北京木城涧煤矿实际情况,研制了一套矿震监测定位系统。根据其多点布台的特点,采取了几种确定矿震震源的方法。以一次较大的矿震为例,采用小波分析滤波过的信号,结合所应用的定位方法,确定了矿震震源位置。此矿震监测定位系统的监测结果与实际矿震十分吻合,定位结果小于规定的误差上限。     

基于矿图的微地震事件时空域可视化处理

为了使微地震监测结果能有效地反映岩体破裂的动态过程,研究了微地震定位数据在矿图上合成显示的方法。将数字化的矿图、微地震定位数据和事故数据分别转换到大地、工作面和固定工作面3个不同的坐标系中,实现了矿图、微地震定位数据和事故数据在不同时空域中的联合处理和显示,并开发了基于矿图的微地震事件时空域可视化处理软件。现场使用结果表明:在不同坐标系中,基于矿图的微地震事件时空域可视化图件,直观地展示了微地震定位数据与岩层破裂的动态过程和特点,可以在采矿工程中广泛应用。     

微震监测在高寒高海拔金属矿山的应用与实践

甲玛铜多金属矿海拔4 000～5 407 m,该矿存在着大量采空区,为防止井下采掘活动出现冒顶、片帮及矿柱破裂等动力灾害,有必要对其进行地压监测。而在对这种高寒高海拔金属矿山进行地压监测的研究非常罕见。本文应用微震监测技术对该矿进行地压监测,首先介绍了甲玛矿地质条件和围岩情况,接着描述了甲玛矿微震监测系统的结构与监测点位置,然后对监测数据进行微震数据分析和应力分布情况分析,掌握高寒高海拔金属矿山地压活动时空演化规律。     

火成岩下工作面开采的冲击危险性评价与监测技术

针对淮北矿业集团海孜煤矿762综采工作面顶板岩层存在巨厚火成岩侵入的特殊覆岩结构,对工作面开采过程中可能存在的冲击矿压危险性进行了分析与评价,并利用SOS微震监测系统对工作面开采全过程中火成岩的运移、破断状态进行了监测。研究结果表明:火成岩断裂释放的能量较低,没有对工作面的安全开采构成极大威胁。     

张集煤矿突水危险域微震监测系统应用

依据张集煤矿1612A工作面的突水危险域及开采施工特点,优化提出了利用锚杆作为传导岩体破微裂信号介质,并采用锚杆焊接、锚固剂锚固螺栓等手段在瓦斯矿井合理安装微震监测传感器的方法,实现了对张集煤矿突水危险域的实时监控。利用实时波形数据及微震事件定位结果对该方法进行了验证。结果表明:工作面推进速度与监测得到的工作面顶底板微震事件定位结果相同,微震定位的底抽巷巷内异常点与现场抽水泵位置基本一致,验证了采用优化设计方法的合理性与准确性。     

矿山安全监测新技术研究及其在安全管理中的应用

云南驰宏锌锗股份有限公司会泽矿山,其采矿深度已达1 200 m以上,是国内开采深度最大的金属矿山之一,井下开采系统复杂。为实现矿山的安全高效开采,研究采用了先进的集群无线漏泄通信系统、电视监控系统、微震监测系统,有效的防止了矿山安全事故,提高了矿山开采的生产效率。     

覆岩结构对冲击矿压的影响及其微震监测

为了研究覆岩结构对冲击矿压的影响,以关键层理论为基础对某煤矿上覆岩层结构进行了划分,并利用微震监测技术对巨厚上覆岩层破断规律进行了分析,研究结果认为对上覆岩层可根据岩性、厚度不同划分成不同级别的关键层结构,这些结构初次破断形成的"O-X"型破断结构有主亚之分.大尺度的覆岩结构在破断过程中释放巨大能量形成矿震,是冲击矿压...     

矿区开采沉降监测中GPS的应用研究

我国不少地区由于过度开采地下水或石油天燃气,造成了极为严重的地面沉降问题。随着GPS技术的日益成熟,将其应用在矿区开采沉降监测中具有重要现实意义。本文首先对沉降观测网布置及数据处理进行介绍,通过分析沉降监测结果,得出在矿区开采沉降监测中应用GPS符合现实变形监测要求的结论。     

采用微震监测技术提高钻孔卸压效果的方法

为了研究工作面前方卸压钻孔的精确施工范围,提高矿山动力灾害防治措施的经济性。以方山矿首采工作面为工程背景,基于微震监测技术,研究分析微震事件空间分布特征,得到工作面前方支承压力空间影响范围。根据支承压力分布规律,完善卸压钻孔施工参数。研究表明,以微震监测技术为手段,获得超前支承压力范围,从而指导大直径钻孔卸压措施的方法具有很强的工程应用价值,既能保证动力灾害防治的有效性,又能提高其经济性。     

矿用采动应力监测传感器的比较和应用

应力和应变测量已广泛应用于地应力测量中,其采动应力监测则是一种典型的相对地应力测量。重点分析了两种典型的采动应力监测仪器,即钻孔应力计和空心包体式钻孔三向应变计的技术特点,以及在采动应力监测中的优缺点。