巨厚沖積層井田地震（礦震）監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)

1、巨厚沖積層井田地震（礦震）監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)開發(fā)與應(yīng)用研制單位：山東新巨龍能源有限責(zé)任公司山東思科賽德礦業(yè)安全工程有限公司山東省地震局，泰安基準(zhǔn)地震臺(tái)菏澤基準(zhǔn)地震臺(tái)圖1 KJ874井田地震臺(tái)網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)示意圖/測(cè)點(diǎn)布置平面圖圖2 微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集器、授時(shí)單元與微震監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)/隔爆型FSS-3M短周期地震計(jì)一、使用情況及效果KJ874礦山地震臺(tái)網(wǎng)屬小范圍地震系統(tǒng)，于2015年1月20日試運(yùn)行。至今，設(shè)備情況穩(wěn)定，能有效地捕捉整個(gè)礦區(qū)范圍內(nèi)震動(dòng)及微破裂信號(hào)，包括天然地震、礦震事件，尤其大巷、邊界及保護(hù)性煤柱附近發(fā)生的事件，且對(duì)于捕捉到的事件能進(jìn)行有效的分析和定位。1.能夠有效地監(jiān)測(cè)到天然地震事件。如2014

2、年12月11日05:03:44.7臺(tái)灣新北市附近海域發(fā)生M6.2級(jí)地震；2.能夠有效記錄爆破震動(dòng)事件波形。2014年12月，新巨龍礦井共進(jìn)行了23次爆破，KJ874系統(tǒng)記錄了19次；3.能夠記錄礦井微小破裂事件。如2015年2月9日20:33分，捕捉2301N下平巷1#鉆場(chǎng)附近小震頂事件；4.能有效記錄ARAMIS微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)記錄的事件。2015年1月20日至3月31日，KJ874、ARAMIS、KJ551（2303S面）系統(tǒng)各定位1542個(gè)、576個(gè)、700個(gè)事件，其中三套系統(tǒng)共同定位146個(gè)事件。二、主要技術(shù)性能KJ874礦山地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用“地面兩個(gè)臺(tái)站，井下四個(gè)臺(tái)站，全部并入環(huán)網(wǎng)”的方

3、式來建設(shè)整個(gè)系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)。由井上和井下兩部分組成，井上設(shè)備有計(jì)算機(jī)（主機(jī)、服務(wù)器）、串口控制繼電器模塊、打印機(jī)、電源防雷柵、路由器、光纖收發(fā)器、KTG2A礦用本安型光端機(jī)；井下設(shè)備有KJJ32礦用本安型環(huán)網(wǎng)接入器、KDW16A-18礦用隔爆兼本安型不間斷電源箱、2臺(tái)KJ874-F礦用隔爆型數(shù)據(jù)采集分站、2臺(tái)GZC1礦用隔爆型地震傳感器、電纜等組成。目前，礦用微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)多采用多傳感器方式，即通過傳感器的數(shù)量來換取監(jiān)測(cè)范圍的拓展和定位精度的提高，而且集中于高頻段的監(jiān)測(cè)。KJ874礦山地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器頻帶寬度設(shè)計(jì)為0.5-50Hz，兼顧了近場(chǎng)的高頻震動(dòng)波和經(jīng)過傳播路徑衰減后殘存的低頻震動(dòng)波，擴(kuò)大

4、了監(jiān)測(cè)范圍。KJ874礦山地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提出了單傳感器定位算法，以提高記錄礦震事件的數(shù)量，以及后續(xù)的波速反演和震級(jí)、能量擬合的研究，以提升礦震定位的精度和震級(jí)計(jì)算的精度，而且將ARAMIS微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和KJ551微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所定位的能量通過KJ874礦山地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行歸一化和統(tǒng)一化，最后統(tǒng)一為國家標(biāo)準(zhǔn)震級(jí)。三、技改說明新巨龍公司已經(jīng)裝備礦井ARAMIS M/E和KJ551微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，兩套系統(tǒng)監(jiān)測(cè)頻帶寬度集中于高頻段。由于高頻震動(dòng)波隨傳播距離衰減明顯，所以兩套系統(tǒng)監(jiān)測(cè)距離有限，故只能通過增加傳感器數(shù)量來拓展監(jiān)測(cè)范圍，且需3個(gè)以上傳感器記錄到震動(dòng)信號(hào)才能定位事件，定位結(jié)果是微震能量，但目前能量與國家標(biāo)準(zhǔn)震級(jí)的轉(zhuǎn)換存在爭(zhēng)議，而且兩套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為非開源系統(tǒng)，其所采取的技術(shù)方案與目前地震系統(tǒng)所布設(shè)的全國地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)的技術(shù)方案差異較大，無法與全國地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)對(duì)接及有效數(shù)據(jù)共享，也不能得到地震系統(tǒng)的服務(wù)和技術(shù)支持