ESG微震监测系统简介

微震监测系统（MicroseismicMonitoringSystem）西安科技大学能源学院中国·西安1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。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，微震微震煤岩体弹性波2西安科技大学定位过程，如图2所示。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。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，逐渐得到传感器1传感器2传感器3微震位置3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。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。图3系统组成及其网络结构传感器操作主机主机系统交换机决策系统采集仪专家系统监控中心GPRS4西安科技大学5、系统应用案例ESG微震监测系统在全球已应用200多套，国内应用超过20多套，如图4所示。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1ESG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广东汕头水压致裂2凡口铅锌矿2003广东韶关岩爆监测3东北大学2005辽宁沈阳微震及声发射实验设备4北京科技大学2006北京微震监测实验设备北北美美中中国国5西安科技大学5张马屯铁矿2006山东济南突水监测6柿竹园铅锌矿2007湖南郴州岩爆监测7新庄孜煤矿2008安徽淮南煤与瓦斯突出8望风岗煤矿2008安徽淮南煤与瓦斯突出9千秋煤矿2008河南义马冲击地压10跃进煤矿2008河南义马冲击地压11石人沟铁矿2008河北唐山岩爆监测12大连理工大学2008辽宁大连微震监测实验设备13锦屏一级水电站2009四川雅砻江边坡监测14锦屏二级水电站2009四川雅砻江岩爆监测15新立煤矿2009黑龙江鹤岗冲击地压16大岗山水电站2010四川大渡河边坡监测17锦屏二级水电站2010四川雅砻江隧道岩爆监测（扩容）18石人沟铁矿2010河北唐山边坡及岩爆监测（扩容）19神华乌冬煤矿2011新疆乌鲁木齐冲击地压20艾维尔沟煤矿2011新疆焦煤集团煤与瓦斯突出21朱集煤矿2011安徽淮南冲击地压6西安科技大学系统监测到的部分成果如下：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：152893683702012年6月28日