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礦山動(dòng)力災(zāi)害包括礦山開(kāi)采與地下工程活動(dòng)誘發(fā)的沖擊地壓、巖爆（非煤礦山）、煤與瓦斯突出、頂板垮落、片幫、底板鼓起、巷道突水等，是國(guó)內(nèi)外礦山特別是煤礦開(kāi)采過(guò)程中常見(jiàn)的工程誘發(fā)災(zāi)害。研究表明，礦山動(dòng)力災(zāi)害是具有強(qiáng)非均勻性、強(qiáng)非連續(xù)性、強(qiáng)非線性的復(fù)雜工程地質(zhì)介質(zhì)在水、氣、熱、化學(xué)等多場(chǎng)耦合作用下的損傷演化和漸進(jìn)破裂誘發(fā)災(zāi)變的過(guò)程，涉及非線性科學(xué)、破壞力學(xué)、突變理論、分形理論等現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)知識(shí)，其本質(zhì)是礦山開(kāi)采過(guò)程中的應(yīng)力場(chǎng)擾動(dòng)或應(yīng)變?cè)黾铀T發(fā)的微破裂萌生、發(fā)展、貫通直至失穩(wěn)發(fā)生。這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的地震波即微地震事件，其實(shí)質(zhì)是一個(gè)圍巖應(yīng)力、應(yīng)變、變形、破裂、失穩(wěn)及破壞等一系列動(dòng)態(tài)演變過(guò)程的一種表現(xiàn)形式。 其發(fā)生具有時(shí)間、地點(diǎn)不確定、持續(xù)時(shí)間短、造成后果嚴(yán)重等特點(diǎn)。
礦山動(dòng)力災(zāi)害事故發(fā)生前，煤巖體發(fā)生急劇的應(yīng)力集中，大量的巖體抵抗不住應(yīng)力擾動(dòng)發(fā)生變形、微破裂，大尺度的破裂輻射出相對(duì)低頻的地震波，波場(chǎng)傳播相對(duì)較遠(yuǎn)的距離，小尺度的微破裂釋放出微弱的地震波，傳播相對(duì)較近的距離后衰減消失。微地震技術(shù)利用其自身的高精度（時(shí)-空準(zhǔn)確度）、高靈敏度（捕捉微弱信號(hào)）、高分辨率（高采樣率記錄全波場(chǎng)）等特性，可動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、高精度的捕獲并定位到這些微裂隙的時(shí)空特征。 
國(guó)內(nèi)外對(duì)巷道圍巖穩(wěn)定性的監(jiān)測(cè)主要以位移監(jiān)測(cè)等淺部監(jiān)測(cè)為主，但此類監(jiān)測(cè)不能實(shí)質(zhì)性地反映圍巖微破裂萌生、發(fā)展、貫通過(guò)程的前兆信息，在位移監(jiān)測(cè)得到的圍巖破壞結(jié)果之前，巖體內(nèi)部早已發(fā)生破壞，難以進(jìn)行巷道失穩(wěn)過(guò)程的真正預(yù)測(cè)。微地震監(jiān)測(cè)是一種7＊24小時(shí)實(shí)時(shí)、連續(xù)的巖體內(nèi)聲發(fā)射監(jiān)測(cè)技術(shù)，用來(lái)監(jiān)測(cè)、預(yù)警煤礦的沖擊地壓災(zāi)害發(fā)生。  
微地震可以監(jiān)測(cè)圍巖體變形破裂信號(hào)，也可以記錄井下生產(chǎn)爆破信號(hào)，根據(jù)這些被動(dòng)源或主動(dòng)源對(duì)監(jiān)測(cè)圍巖體所在區(qū)域進(jìn)行雙差速度場(chǎng)成像、圍巖介質(zhì)4維時(shí)—空變化成像，如下所示為礦山監(jiān)測(cè)定位、成像等。
 
礦山動(dòng)力現(xiàn)象微震監(jiān)測(cè)日?qǐng)?bào)表（見(jiàn)下表）
下圖為監(jiān)測(cè)微震事件其震級(jí)、事件數(shù)、累積事件、累積能量等隨時(shí)間分布情況，以及不同能量區(qū)間的微震事件數(shù)分布占比。  
系統(tǒng)利用地震波信息使用全波形反演震源機(jī)制解，對(duì)于構(gòu)造引起的動(dòng)力沖擊故事，可以確定構(gòu)造產(chǎn)狀及其滑動(dòng)類型。
井下布置微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用礦山環(huán)網(wǎng)實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)傳送到地面監(jiān)控室微地震服務(wù)器，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)拾取、自動(dòng)計(jì)算定位后，將震源參數(shù)與其它相關(guān)信息寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)，礦山現(xiàn)場(chǎng)工程師使用萬(wàn)泰地球物理軟件系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)查看、處理、分析、提交報(bào)告等工作。該系統(tǒng)主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)礦山監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)發(fā)生的微地震事件，支持自動(dòng)和手動(dòng)定位、計(jì)算多個(gè)震源參數(shù)、反演震源機(jī)制，分析微地震事件發(fā)生規(guī)律與波速場(chǎng)變化，判斷潛在的巷道圍巖災(zāi)害活動(dòng)及災(zāi)害預(yù)警；在對(duì)震源機(jī)制、波速場(chǎng)變化、微地震事件空間分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析基礎(chǔ)上，可以研究地應(yīng)力場(chǎng)、斷層、應(yīng)力集中區(qū)域變化等信息，為礦山安全高效生產(chǎn)服務(wù)。 |
