煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)技術(shù)要求

1煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)技術(shù)要求本文件規(guī)定了煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、產(chǎn)出、運(yùn)行與維護(hù)，以及終止運(yùn)行要求。本文件適用于煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)，其他礦山（井）地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)可參考使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB17740-2017地震震級(jí)的規(guī)定GB/T19531.1-2004地震臺(tái)站觀測(cè)環(huán)境技術(shù)要求第1部分：測(cè)震GB50011-2010建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50021-2001巖土工程勘察規(guī)范GB50057-2010建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范GB50223-2008建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)GB50343-2012建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范DB/T16-2006地震臺(tái)站建設(shè)規(guī)范測(cè)震臺(tái)站DB/T17-2018地震臺(tái)站建設(shè)規(guī)范強(qiáng)震動(dòng)臺(tái)站DB/T22-2020地震觀測(cè)儀器進(jìn)網(wǎng)技術(shù)要求地震儀DB/T66-2016地震編目規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。3.1地震earthquake大地震動(dòng)。3.2礦震mining-inducedearthquake因采礦活動(dòng)引起的地震。3.3地方性震級(jí)localmagnitude用近震記錄測(cè)定的地震震級(jí)，用ML表示。3.42臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測(cè)區(qū)networkmonitoringregion以煤礦開采影響區(qū)為監(jiān)測(cè)目標(biāo)的區(qū)域。3.5臺(tái)網(wǎng)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)networkkeymonitoringregion煤礦開采引發(fā)地震事件高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。3.6觀測(cè)儀器墩seismometerpier安放地震傳感器（地震計(jì)）的墩體。3.7觀測(cè)井seismometerwell安放井下地震傳感器（地震計(jì)）的井。4煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)建設(shè)條件4.1符合下列條件之一，應(yīng)建設(shè)煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)：a)沖擊地壓煤礦或按照沖擊地壓管理的煤礦；b)經(jīng)評(píng)估或鑒定煤層(或頂?shù)装鍘r層)具有沖擊地壓傾向性的煤礦；c)在開采過程中頻繁發(fā)生大于ML1.5級(jí)礦震的煤礦；d)礦區(qū)及周邊地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、附近有較大的斷層結(jié)構(gòu)，具有發(fā)生大于ML2.0級(jí)天然地震風(fēng)險(xiǎn)的煤礦；e)按照自治區(qū)有關(guān)要求需要建設(shè)地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)的煤礦（內(nèi)蒙古自治區(qū)防震減災(zāi)條例）。4.2煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)應(yīng)與地震管理部門共享實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、地震監(jiān)測(cè)信息、震后核實(shí)報(bào)告等。5煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)建設(shè)要求5.1煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)設(shè)計(jì)5.1.1煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)應(yīng)結(jié)合煤礦開采區(qū)和區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造形成立體監(jiān)測(cè)布局，監(jiān)測(cè)站的布設(shè)可采用地面以下觀測(cè)與地面觀測(cè)相結(jié)合的方式。地面以下觀測(cè)包括淺井觀測(cè)、深井觀測(cè)以及井工煤礦礦井下觀測(cè)。5.1.2煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測(cè)區(qū)的監(jiān)測(cè)能力應(yīng)優(yōu)于ML1.0級(jí),地震水平定位誤差應(yīng)優(yōu)于200m。5.1.3煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測(cè)站的布設(shè)數(shù)量和整體布局應(yīng)考慮煤礦開采作業(yè)面分布，監(jiān)測(cè)能力滿足5.1.4煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)能力估算方法應(yīng)符合附錄A。5.1.5監(jiān)測(cè)站采用的地震傳感器應(yīng)符合DB/T22-2020規(guī)定的短周期速度型地震計(jì)或DB/T17-2018規(guī)定的加速度地震計(jì)的要求。5.1.6監(jiān)測(cè)站專用設(shè)備、電源設(shè)備的主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足或優(yōu)于附錄B表B.1的要求。5.1.7煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)由監(jiān)測(cè)站和地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)中心組成，包括地震傳感器、地震數(shù)據(jù)采集器、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)。5.2煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測(cè)站觀測(cè)場(chǎng)地勘選5.2.1地面觀測(cè)場(chǎng)地避開地質(zhì)斷層帶、陡坡、風(fēng)口等。35.2.2地面觀測(cè)場(chǎng)地選在堅(jiān)硬、完整、未風(fēng)化的基巖上，巖體質(zhì)量要求應(yīng)符合GB50021-2001的規(guī)定。5.2.3觀測(cè)場(chǎng)地應(yīng)遠(yuǎn)離各種震動(dòng)干擾源，觀測(cè)場(chǎng)地環(huán)境地噪聲水平應(yīng)小于3.16×10-7m/s。觀測(cè)場(chǎng)地的環(huán)境地噪聲水平測(cè)試按GB/T19531.1-2004附錄A方法測(cè)算。5.2.4觀測(cè)場(chǎng)地環(huán)境地噪聲水平不滿足5.2.3的，應(yīng)加大監(jiān)測(cè)站布設(shè)密度或采用井下觀測(cè)方式。5.2.5地面以下淺井、深井觀測(cè)方式的觀測(cè)場(chǎng)地，其觀測(cè)井深根據(jù)地質(zhì)情況確定，安放地震計(jì)（地震傳感器）的觀測(cè)井避開溶洞、夾層、裂隙和液化層。5.2.6觀測(cè)場(chǎng)地應(yīng)具備電力、實(shí)時(shí)傳輸通訊和良好的交通條件。5.3煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測(cè)站建設(shè)5.3.1地面觀測(cè)方式監(jiān)測(cè)站5.3.1.1地面觀測(cè)方式監(jiān)測(cè)站應(yīng)建設(shè)觀測(cè)室，觀測(cè)室建設(shè)參照測(cè)震臺(tái)站建設(shè)規(guī)范[來源：DB/T16-2006]。5.3.1.2觀測(cè)室應(yīng)按照GB50223-2008中重點(diǎn)設(shè)防類(乙類)建筑確定抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，觀測(cè)室的抗震設(shè)計(jì)符合GB50011-2010中的有關(guān)規(guī)定。5.3.1.3觀測(cè)室建筑物防雷應(yīng)按GB50057-2010第三類防雷建筑物設(shè)防。5.3.1.4觀測(cè)室電子信息系統(tǒng)防雷，應(yīng)符合GB50343-2012中C等級(jí)的雷電防護(hù)有關(guān)要求。5.3.1.5觀測(cè)室墻壁、頂壁和地面應(yīng)采取防潮和防塵措施，有滲水現(xiàn)象的應(yīng)采取抗?jié)B措施。5.3.1.6觀測(cè)室應(yīng)配置不間斷電源。5.3.2觀測(cè)儀器墩中心地理參數(shù)5.3.2.1經(jīng)緯度測(cè)量誤差不大于0.3"。5.3.2.2海拔高程測(cè)量誤差不大于0.5m。5.3.2.3地理子午線測(cè)量誤差不大于0.1°。5.3.3觀測(cè)儀器墩制作工藝5.3.3.1觀測(cè)儀器墩基鑿制過程中不采用爆破作業(yè)。5.3.3.2觀測(cè)儀器墩面的四邊，應(yīng)與地理子午線平行或垂直。5.3.3.3觀測(cè)儀器墩長×寬宜為0.8m×0.8m，高出地面0.3m～0.6m；也可采用坑式觀測(cè)儀器墩，坑式觀測(cè)儀器墩的深度宜為0.5m～0.8m。5.3.3.4觀測(cè)儀器墩禁止與任何建筑體相連。5.3.3.5觀測(cè)儀器墩四周宜有隔震槽，隔震槽寬度0.1m,深度0.2m～0.3m,誤差小于10%,槽底及四周采取防潮措施，有滲水現(xiàn)象時(shí)采取抗?jié)B措施，槽內(nèi)充填松散材料。5.3.3.6觀測(cè)儀器墩應(yīng)一次性澆筑混凝土，振搗密實(shí)，墩面平整，中心標(biāo)有永久地理子午線；觀測(cè)儀器墩澆筑前應(yīng)清除干凈基礎(chǔ)面的碎石、泥沙等。5.3.3.7觀測(cè)儀器墩應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)不低于C30的素混凝土；有滲水現(xiàn)象的基礎(chǔ)，其應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)不低于C30的防滲素混凝土。5.3.4地面以下淺井、深井觀測(cè)方式監(jiān)測(cè)站5.3.4.1使用陀螺儀定向的深觀測(cè)井，應(yīng)在井口正南（或正北）方向具有不小于15m的開闊區(qū)域，開闊區(qū)寬度不應(yīng)小于3m。5.3.4.2使用磁法定位儀定向的深觀測(cè)井，應(yīng)在正對(duì)井口的任一個(gè)方向具有不小于15m的開闊區(qū)域，開闊區(qū)寬度不小于3m。5.3.4.3深觀測(cè)井應(yīng)采用無縫鋼管護(hù)井，鋼管內(nèi)徑不小于98mm，壁厚不小于5mm。45.3.4.4使用磁法定位儀定向的深觀測(cè)井，距井底10m段應(yīng)采用無磁性不銹鋼管，無磁性不銹鋼管直徑應(yīng)與無縫鋼管保持一致。5.3.4.5深觀測(cè)井井斜度應(yīng)不大于3°。5.3.4.6深觀測(cè)井應(yīng)固井，套管與井壁間的固井材料應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)不低于M7.5的水泥砂漿。5.3.4.7干井型的深觀測(cè)井其套管絲扣應(yīng)密封，井底應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)不低于M7.5的防滲水泥砂漿封堵，封堵厚度應(yīng)大于1m，應(yīng)抽干井水并清洗管壁及井底殘留物。5.3.4.8水井型的深觀測(cè)井應(yīng)清洗管壁并洗井。5.3.4.9深觀測(cè)井套管宜露出地面0.4m～0.5m，井口應(yīng)采取罩蓋防護(hù)措施。5.3.4.10觀測(cè)井深在2m以內(nèi)的淺觀測(cè)井參照地面觀測(cè)方式監(jiān)測(cè)站坑式觀測(cè)儀器墩建設(shè)，觀測(cè)井深在2～30m的淺觀測(cè)井參照深觀測(cè)井方式建設(shè)。5.3.5礦井下監(jiān)測(cè)站5.3.5.1礦井下監(jiān)測(cè)站的觀測(cè)儀器墩按照5.3.3的要求制作。5.3.5.2礦井下監(jiān)測(cè)站加裝保護(hù)罩，對(duì)觀測(cè)儀器設(shè)備進(jìn)行防護(hù)。5.3.5.3礦井下監(jiān)測(cè)站采取防潮和防塵措施，并對(duì)有滲水現(xiàn)象的監(jiān)測(cè)站采取抗?jié)B措施。5.3.5.4配置符合煤礦安全要求的供電系統(tǒng)，不間斷電源具有不少于4h后備供電儲(chǔ)備能力。5.3.5.5配置符合煤礦安全要求的傳輸通訊系統(tǒng)。5.4煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)中心5.4.1實(shí)時(shí)接收地震監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，延遲時(shí)間小于2s。5.4.2地震事件自動(dòng)檢測(cè)、定位及震級(jí)計(jì)算，震級(jí)產(chǎn)出應(yīng)符合GB17740-2017的規(guī)定。5.4.3地震事件可人機(jī)交互分析處理。5.4.4監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整理及歸檔，產(chǎn)出地震目錄，地震目錄產(chǎn)出應(yīng)符合DB/T66-2016的規(guī)定。5.4.5在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享、地震信息交換與服務(wù)。5.4.6實(shí)時(shí)監(jiān)控地震監(jiān)測(cè)站及系統(tǒng)運(yùn)行狀況。5.4.7存儲(chǔ)3個(gè)月以上的原始監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及不少于5年的地震事件數(shù)據(jù)。5.4.8設(shè)備配置滿足或優(yōu)于附錄B表B.2的要求。6煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)運(yùn)行與維護(hù)6.1試運(yùn)行6.1.1煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)設(shè)備安裝完成后，對(duì)煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)的軟硬件設(shè)備進(jìn)行測(cè)試聯(lián)調(diào)。6.1.2聯(lián)調(diào)完成后，應(yīng)對(duì)地震計(jì)進(jìn)行1次脈沖標(biāo)定和1次正弦波標(biāo)定，地震計(jì)的靈敏度、自振周期和阻尼與標(biāo)稱值相比的變化率均應(yīng)小于5%，試運(yùn)行期間根據(jù)煤礦隨機(jī)爆破震源對(duì)系統(tǒng)定位誤差進(jìn)行初步的校驗(yàn)。6.1.3試運(yùn)行不少于連續(xù)2個(gè)月，運(yùn)行中斷時(shí)長超過24h的重新開始試運(yùn)行。6.1.4試運(yùn)行結(jié)束，通過有相關(guān)技術(shù)資質(zhì)專家審查后，可正式運(yùn)行。6.1.5煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)的建設(shè)（技術(shù)設(shè)計(jì)）方案、竣工報(bào)告、試運(yùn)行報(bào)告和驗(yàn)收意見等基礎(chǔ)資料歸檔保存資料。6.2運(yùn)行與維護(hù)56.2.1煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)正式運(yùn)行期間，各監(jiān)測(cè)站的日運(yùn)行率不低于95%,監(jiān)測(cè)站的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)連續(xù)匯集到地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)中心。6.2.2地震計(jì)每年標(biāo)定兩次，地震計(jì)的自振周期與阻尼的變化率超出5%時(shí)或靈敏度大于10%,需更換地震計(jì)并重新標(biāo)定。6.2.3煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)記錄到的地震事件，按月編制地震目錄和觀測(cè)報(bào)告，進(jìn)行電子歸檔。6.2.4煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)記錄的原始波形數(shù)據(jù)、地震事件波形數(shù)據(jù)永久保存。6.2.5對(duì)ML2.5級(jí)(含)以上地震事件編制專門分析報(bào)告，包含地震目錄、震相信息、震源機(jī)制、事件類型判斷信息、現(xiàn)場(chǎng)情況等。6.2.6煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)編制《XXXX煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)運(yùn)行年報(bào)》，主要內(nèi)容包括臺(tái)網(wǎng)儀器設(shè)備參數(shù)、臺(tái)網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)情況、臺(tái)網(wǎng)產(chǎn)出情況、記錄地震事件情況等。6.3終止6.3.1隨著煤礦開采區(qū)的遷移，不滿足監(jiān)測(cè)效能的監(jiān)測(cè)站可終止運(yùn)行，原煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)各類觀測(cè)方式監(jiān)測(cè)站可根據(jù)布局續(xù)用，新建監(jiān)測(cè)站宜均勻包圍新的重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域以保證煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測(cè)效6.3.2對(duì)于經(jīng)批準(zhǔn)永久停產(chǎn)且無地震危險(xiǎn)性的煤礦，煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)可終止運(yùn)行。6.3.3煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測(cè)站變更或煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)整體終止運(yùn)行的，應(yīng)當(dāng)報(bào)地震管理部門備案。6煤礦地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測(cè)能力估算方法A.1估算臺(tái)站環(huán)境地噪聲水平位移量在至少48h的連續(xù)記錄資料中，選擇沒有地震事件及個(gè)別干擾的時(shí)段，分別截取白天、夜間各4h長度的北南向或東西向監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，按照如下步驟估算臺(tái)站環(huán)境地噪聲水平位移量：a)依據(jù)地震儀靈敏度等參數(shù)將截取數(shù)據(jù)換算為速度量，然后積分為位移量；b)進(jìn)行帶通濾波，濾波器的頻帶取為1Hz～20Hz，其阻帶衰減不小于每倍頻程12dB；c)計(jì)算濾波后數(shù)據(jù)的均方根值作為臺(tái)站環(huán)境地噪聲水平的估計(jì)值。A.2確定臺(tái)站對(duì)指定震級(jí)的監(jiān)測(cè)范圍為保證從連續(xù)觀測(cè)數(shù)據(jù)流中有效檢出地震事件，地震事件初動(dòng)震相信噪比取為3，S波振幅取為P波振幅的3倍，并按照有效值的2.2倍來估算峰值，則可有效檢出地震事件的S波峰值振幅的估計(jì)值為臺(tái)站環(huán)境地噪聲水平的20倍。估算ML0.5級(jí)與ML1.0級(jí)地震監(jiān)控范圍時(shí)，S波峰值振幅的估計(jì)值宜采用臺(tái)站環(huán)境地噪聲水平的10倍。依據(jù)地方性震級(jí)計(jì)算公式確定臺(tái)站對(duì)指定震級(jí)的監(jiān)測(cè)范圍：ML=lg(Aμ)+R(Δ)+S(Δ)...............................................(A.1)式中：ML——用S波峰值振幅計(jì)算的震級(jí)；Aμ——最大地動(dòng)位移，取值為S波峰值振幅的估計(jì)值，單位為微米(μm）；R(Δ)——量規(guī)函數(shù)；S(Δ)——臺(tái)站校正值，對(duì)于基巖臺(tái)S(Δ)取值為0，對(duì)于松軟土層S(Δ)取值為0.3～0.6。對(duì)于指定震級(jí)ML，使用公式（A.1）得到R(Δ)，依據(jù)表A.1給出的量規(guī)函數(shù)R(Δ)與震中距Δ的關(guān)系,得到的震中距Δ即為地震臺(tái)站對(duì)該震級(jí)ML的監(jiān)測(cè)范圍。表A.1量規(guī)函數(shù)R(Δ)與震中距的關(guān)系Δ/km0～0.52.02.53.03.54.04.55.0R(Δ)0.480.78Δ/km2025303540455055R(Δ)2.02.22.32.52.72