自震式微震监测技术及其在浅埋煤层动载矿压预测中的应用

震源定位是利用微震监测技术研究煤岩体破裂机制、分析矿震活动规律、预测煤岩动力灾害的基础。为了提高微震监测系统的定位精度,提出一种自震式微震监测技术,利用自激震源发射震动信号反演监测区域波速场,再将反演的波速场应用于微震定位计算。根据自震式微震监测技术研发出KJ768煤矿微震监测系统。在一定的拾振器网度和空间布置条件下,通过煤矿井下定点爆破和同类监测系统对比试验,测得KJ768微震监测系统的定位误差小于10 m。基于开发的KJ768煤矿微震监测系统开展浅埋煤层动载矿压预测,通过现场实测,研究微震监测结果和工作面矿压观测结果的关联关系,选定微震事件数和微震总能量作为周期来压和动载矿压的监测预警指标,并确定了预警阈值,准确预测了3次动载矿压和近20次周期来压,为防治异常矿压显现提供了借鉴。     

微震监测技术及其在煤矿的应用现状与展望

微震监测技术是利用煤岩破裂产生的微震信息来研究煤岩结构和稳定性的一种实时、动态、连续的地球物理监测方法,主要包含微震传感器台网优化、微震信号识别及到时拾取、波速模型、微震波形特征、震源定位与成像、震源机制、微震监测预警等。近30 a来,微震监测技术在煤矿安全高效生产中得到了广泛应用。煤岩破坏过程中的微震波形特征、震源定位、矿震活动性规律、冲击地压微震监测预警等方面取得了一系列研究成果;在煤与瓦斯突出、突水、煤岩水力压裂、井下救援的微震监测方面进行了初步研究和探索,并取得了一些有益研究结果。然而煤矿微震监测仍然有很多问题需要进行系统深入研究,主要包含如下：煤岩不同破坏类型,特别是流体作用或参与下的微震波形信号特征;高精度的微震信号自动识别和到时自动拾取;基于微震监测的被动成像理论与技术;煤岩动力灾害前兆信息智能感知和多元信息融合监控预警体系;煤岩水力压裂裂缝微震监测与定位成像技术等。同时还应加快发展和完善具有自主知识产权的高性能、高精度、高可靠性的微震监测系统。     

微震监测技术在冬瓜山铜矿的应用

随着矿山开采的深度和规模的增大,采掘活动会诱发矿震活动,微震监测技术主要用于地压活动监测。为了对冬瓜山铜矿的地质构造特征、岩石力学特性和开采工艺进行系统性研究,该矿首次引进了南非IMS微震监测系统。分析了IMS微震监测系统在冬瓜山铜矿的应用情况,同时比较了国产微震监测系统与进口微震监测系统的优缺点,为我国自主知识产权微震监测系统的研发和应用发展探索一种新的路径。     

冲击地压煤矿井上下微震联合监测技术北大核心

冲击地压煤矿普遍应用井下微震监测系统进行监测预警,但在单一近水平煤层或近直立煤层水平分层开采时,普遍存在由于井下微震台网高差不足导致垂直定位精度不理想的问题,无法有效分析确定冲击致灾关键岩层。以鄂尔多斯矿区某近水平冲击地压煤层开采工作面为例,理论分析了微震定位误差的“垂直高差效应”,研究提出了井上下微震联合监测技术,通过在地面布置专用井上微震拾震器,形成井上下微震监测台网,并在近水平煤层冲击地压矿井应用实践。研究表明:当井下微震传感器布置台网处于近水平状态时,由于垂直最大空隙角过大,造成震源垂直定位误差较大,是微震垂直定位精度不足的主要原因;以ARAMIS M/E微震监测系统为基础,增加ARP专用井上微震拾震器以增大z坐标差距,形成井上下联合监测台网,有效提高了微震监测高度及垂直定位精度。井上下微震联合监测技术在门克庆煤矿应用,揭示了诱发矿震的岩层层位与高度,提升了矿井解决矿震频发的技术水平及采取措施的针对性;红庆河煤矿应用井上下微震联合监测技术,确定了冲击致灾主控岩层层位与高度,揭示了高位厚层顶板冲击致灾性。     

BSN矿用微震监测系统在金属矿山的工程应用

近年来,微震监测技术因其大范围、区域式、非接触等优势,已经被越来越多的矿山企业认可和采用,成为矿山地压灾害监测预警的主体措施.矿冶科技集团有限公司基于国家863、科技支撑等科技创新项目,研究开发了完全自主知识产权的BSN矿用微震监测系统,通过高精度微震传感器、波形自动滤波与异常波形剔除、高精度定位与地球物理解释、地压监...     

吉宁煤矿微震监测系统建设与应用研究

为采用微震监测技术监测预警矿井突水问题,以吉宁煤矿2107工作面为工程案例,设计搭建了符合现场水文地质条件的微震监测系统,阐述了微震监测原理及布置方案,获得了工作面实时监测数据。根据三维展示信息及微震震动频次、能量等数据确定了工作面采动情况,结合实际地质概况,确定与F7断层密切相关。     

基于LabVIEW的煤矿微震监测系统设计

利用传感器数量较少的微震监测技术建立了基于LabVIEW的煤矿微震监测系统。此系统硬件部分采用前置放大器提高了信号采集的准确率,软件部分采用模块化设计提高了用户使用的灵活度。并利用标准正弦信号进行测试,验证了采集软件的可靠性。该系统监测了煤矿的微震信号并及时预警,有效解决了煤矿安全问题。     

应用微震监测技术对高应力集中区域的采动分析

三河尖煤矿是国内最为严重的冲击地压矿井之一,自1988年以来,至今先后发生过32次冲击地压。近年来引进了KJ20微震监测系统和SOS微震监测系统。通过双微震监测系统对矿震事件定位分析,可有效地采取冲击地压防治法案,降低了冲击危险性,避免了工作面停产和人员伤亡事故,从而到达冲击矿压预警,保证了矿井安全开采。     

微震监测技术在煤矿底板突水预警中的应用

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 m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 m至后30 m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 m,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 m与0.42 m。     

微震监测技术在煤矿井下应用

介绍了微震监测技术原理,回顾了煤矿井下应用情况,对井下使用的高精度防爆微震监测系统进行了说明,阐述了井下测区布置、钻孔参数、检波器安装、监测系统标定、数据采集与处理的要点。微震监测技术已经在多个煤矿应用,并取得了很好的效果。     

IMS微震监测技术在漂塘钨矿的应用研究

利用IMS微震监测技术,建立漂塘钨矿地压微震监测系统,实现了对漂塘钨矿矿山岩体微震活动24h连续监测,获取了大量微震事件的时空数据、误差、震级以及能量等多项震源参数。应用系统的分析软件对监测数据进行初步分析,大大提高了地压监测工作的科学性、地压灾害预警预报的准确性和超前性,进而掌握井下地压变化规律。     

煤矿生产中微地震监测技术的应用

该文介绍了微震监测技术原理,对井下使用的高精度防爆微震监测系统进行了说明,阐述了井下测区布置、钻孔参数、检波器安装、监测系统标定、数据采集与处理的要点。微震监测技术已经在多个煤矿应用,并取得了很好的效果。     

微震监测技术在煤矿井下应用

介绍了微震监测技术原理,阐述了使用高精度防爆微震监测系统的井下测区布置、钻孔参数、检波器安装、监测系统标定、数据采集与处理的要点.微震监测技术已经在多个煤矿应用,并取得了很好的效果.     

微震和地音综合监测在冲击地压防治中的应用

在分析了微震和地音监测技术各自优势的基础上,结合ARAMIS M/E微震监测系统与ARES-5/E地音监测系统在华丰煤矿的应用效果,提出了综合微震和地音监测技术的冲击地压防治方法。理论分析表明,微震监测技术配合地音监测技术,不仅在时间上对冲击危险起到了即时预测,而且在空间上对冲击危险起到了从局部预测到区域预测的分级预测效果,还可以实现煤岩体破裂过程中能量从集聚至释放整个过程的全程监测。实践表明,ARES-5/E地音监测系统能够对冲击事件的发生起到提前预测;应用微震和地音综合监测技术,能够结合2种技术的优势,在冲击地压的防治中取得效果。     

微震监测冲击矿压技术成果及其展望

煤矿冲击矿压、矿震等煤岩动力现象,与岩体的微震事件有着必然联系。介绍了微震法预测冲击矿压危险的基本原理,综述了我国冲击矿压微震监测技术的初步研究成果,并对微震法需进一步研究和攻关方向进行了展望,以期该技术成为我国冲击矿压等地质灾害预测预报乃至防灾减灾的最实用有效的监测手段之一。     

煤矿微震远程监控平台设计

为了进一步挖掘煤矿微震监测信息,实时监测微震设备运行工况,确保专家诊断结果的实时反馈及领导层决策,建立微震远程监控平台。对煤矿微震远程监控平台的结构、功能以及实现过程中需要解决的文件远程传输,文件分类转存,文件编解码,Web服务等关键技术进行研究和开发。结果表明,系统实现了微震监测结果的网络交互以及分析转存,方便有关专家分析预警和领导决策,为安全生产提供了可靠保障。     

微震监测在煤矿开采优化及灾害防治中的应用

微震监测技术是一种先进的动力灾害实时监测技术,目前在我国众多冲击地压矿井得到应用,但其主要用于动载、矿震的监测,作用并没有得到充分的发挥。针对这一问题,通过成功实例研究了微震监测技术在煤矿开采优化及灾害防治中的应用,研究结果表明,微震监测可以为工作面开采确定合理的推进度,以此来控制围岩活动及矿压显现;微震事件的分布从一定程度上揭示了工作面煤岩破裂范围及应力分布特征.为卸压过程、支护设计以及煤柱留设等工程提供了准确的指导依据;应用微震6值、η值、M_m值评价冲击危险取得了较好的效果。     

微震监测系统在煤矿冲击矿压防治中的应用

三河尖煤矿近十年来采用微震监测方法进行冲击矿压危险程度的分析和预测,使该矿冲击矿压灾害得到有效控制。微震监测系统能够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,得出冲击矿压等矿震信号的完全波形,为冲击矿压预测预报提供有效信息。     

IMS微震监测技术在漂塘钨矿的应用

利用IMS微震监测技术,建立漂塘钨矿地压微震监测系统,通过在矿区+496、+388和+268中段分别安装5台单通道检波器和1台三通道三向检波器,整体监测漂塘矿区多个中段的地压微震事件,实现了对漂塘钨矿矿山岩体微震活动24h连续监测,获取了大量微震事件的时空数据、误差、震级以及能量等多项震源参数,成功对危险区域进行预警,为矿区安全生产和开采方案的制定提供了依据。     

大埋深工作面多参数冲击地压预警研究

煤矿冲击地压监测预警是冲击地压防治的重要环节,但单指标监测预警的可靠性差,多指标联合监测存在各指标相互独立,预警阈值不确定,实时联合效果差等问题,本文通过应用改进的D-S证据理论融合微震指标和声电指标多参量监测结果,并对监测结果进行变换,效果更加直观,通过在2315工作面进行5个月的现场实践,共计准确预警冲击地压事件9次,大能量矿震事件8次,冲击、大能量矿震事故预警的准确率达100%,误报3次,误报率为15%。应用改进的D-S证据理论融合微震指标和声电指标多参量监测结果对冲击地压进行预警的准确率较高,解决了多指标联合预警的缺陷,具有很好的应用前景。