[发明专利]矿震综合监测系统及其估算矿震损害范围的方法

说明书

本发明涉及一种矿震综合监测系统及其估算矿震损害范围的方法。现有矿用微震监测系统均采用单一频段检波器，准确度不高。为此，本矿震综合监测系统包括地面监测计算机和多个检波器，检波器包括多个高频检波器、多个中低频检波器和多个中高频检波器，高频检波器均匀设置在掘进巷道内；中低频检波器均匀设置在矿井大巷各处；中高频检波器均匀设置在回采工作面的轨道巷和皮带巷内。本发明矿震综合监测系统科学地为不同的井下环境选择不同的矿震传感器，充分发挥了不同频段的检波器的特点、优点，同时多种检波器感应的数据汇总到同一地面监测电脑上，便于数据比对，综合判断矿震损害。

技术领域

本发明涉及一种矿震综合监测系统及其估算矿震损害范围的方法。

背景技术

矿井开采过程中伴随的不同程度的矿震，不仅能够诱发井下冲击地压，给安全采矿带来严重影响，并且部分强矿震也能造成地面的强烈震感和建筑物的晃动损害，给附近居民带来极度恐慌。因此，需要不断加强矿井开采过程中的矿震监测，扩大监测区域，增大监测震动频段，评估强矿震或冲击地压给地面建筑物(构筑物)带来的影响范围，从而进行提前预警。

矿震监测技术主要是通过检波器采集煤岩体破裂过程中产生的震动信 号，经过分析处理得到震源发生的空间位置与能量等级，根据矿震事件的 强弱、频率，判断矿震对地面建(构)筑物可能产生的潜在动力灾害，从 而进行提前预警。但是现有的矿震监测系统，如地音监测系统、微震监测 系统使用检波器频段单一，且采集到的数据只在单系统内进行处理，未进 行联合分析，覆盖范围小，监测精度低，不能及时、有效地对地面可能受 到的震动损害进行评估。如专利“一种矿用微震监测方法”公开号 CN105785436A，通过动态调整检波器位置或增加检波器的安装方式提高监 测能力，未考虑检波器频段且仅使用单一监测系统；专利“一种矿用微震 监测系统”公开号CN110454229A，通过改变传感器种类进行微震监测，仍 为单一监测系统且未涉及检波器频段；专利“一种井上下联合微震监测系 统及方法”公开号CN110703320A，通过增加井上微震监测系统提高了定位 精度，进行了双系统联合分析但未考虑检波器频段。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何填补现有技术的上述空白，提供一种 矿震综合监测系统及其估算矿震损害范围的方法。

为解决上述技术问题，本发明矿震综合监测系统，包括地面监测计算 机和多个检波器，上述检波器分别设置在配用矿井的掘进巷道、矿井大巷、 回采工作面的轨道巷和皮带巷内，并通过环网交换机和光纤与地面监测计 算机相连，其特征在于：所述检波器包括多个高频检波器、多个中低频检 波器和多个中高频检波器，所述高频检波器均匀设置在掘进巷道内，并均 与一地音监测子站相连，并通过该地音监测子站与环网交换机相连，所述高频检波器与该地音监测子站形成地音监测子系统；

所述中低频检波器均匀设置在矿井大巷各处，并配有大巷微震监测子 站、大巷微震监测主站，通过大巷微震监测子站、大巷微震监测主站与环 网交换机相连，上述中低频检波器与大巷微震监测子站、大巷微震监测主 站组成矿井大巷微震监测子系统；

所述中高频检波器均匀设置在回采工作面的轨道巷和皮带巷内，并均与 一微震监测子站相连，并通过该微震监测子站与环网交换机相连，上述中 高频检波器与微震监测子站组成回采工作面微震监测子系统。

发明人经过长期研究、实践发现：掘进巷道周围多是坚实的煤层，便于 高频地音传输，因此选用高频检波器更加灵敏、准确；矿井大巷大都远离 采空区，远离矿震震源，只有中低频、大能量的矿震信号才容易被监测到， 因此选用中低频检波器，监测更加灵敏；回采工作面的轨道巷和皮带巷邻 近采空区和矿震震源，选用中高频检波器，才更加合适。

如此设计，本发明科学地为不同的井下环境选择不同的矿震传感器， 充分发挥了不同频段的检波器的特点、优点，同时多种检波器感应的数据 汇总到同一地面监测电脑上，便于数据比对，综合判断矿震损害。