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世界有色金属 2021年 1月下164微震监测技术在矿产采空区监测中的应用朱为民（新余良山矿业有限责任公司，江西 新余３３８０００）摘 要：根据某铁矿深部矿体的开采技术条件和采矿方法的实际情况，通过合理布置微震监测探头、收集数据并进行理论分析，研究找到了该监测区域内的地压活动规律，且用于指导安全回采矿体。
关键词：微震监测；地压活动规律；爆破震动中图分类号：ＴＤ３２５．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）０２－０１６４－２Application of microseismic monitoring technology in an iron mine goaf monitoringZHU Wei-min（Ｘｉｎｙｕ Ｌｉａｎｇｓｈａｎ Ｍｉｎｉｎｇ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｘｉｎｙｕ ３３８０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｍｉｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ａｃｔｕａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ａ ｄｅｅｐ ｏｒｅ ｂｏｄｙ ｉｎ ａｎ ｉｒｏｎ ｍｉｎｅ， ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｍｉｃｒｏｓｅｉｓｍｉｃ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｐｒｏｂｅｓ， ｄａｔａ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ， ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｒｕｌｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｒｅａ ｗｅｒｅ ｆｏｕｎｄ ａｎｄ ｕｓｅｄ ｔｏ ｇｕｉｄｅ ｔｈｅ ｓａｆｅ ｓｔｏｐｉｎｇ ｏｆ ｏｒｅ ｂｏｄｙ．Keywords: ｍｉｃｒｏｓｅｉｓｍｉｃ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ； Ｌａｗ ｏｆ ｇｒｏｕｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｍｏｖｅｍｅｎｔ； Ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ随着地下矿山特别是深部矿层采掘深度不断的往下延伸，地压活动显现越来越频繁，根据要求应开展地压监测研究工作，建立相应的监测网络系统，提高井下采空区地压监测管控能力。
山东科学ＳＨＡＮＤＯＮＧＳＣＩＥＮＣＥ第３６卷第５期２０２３年１０月出版Ｖｏｌ.３６Ｎｏ.５Ｏｃｔ.２０２３收稿日期:２０２３￣０１￣０４基金项目:山东省自然科学基金重点项目(ＺＲ２０２０ＫＣ０１２)ꎻ山东省自然科学基金博士基金(ＺＲ２０１９ＢＥＥ０１９)ꎻ济南市高校２０条项目(２０２０ＧＸＲＣ０３２)ꎻ济南市新高校２０条项目(２０２１ＧＸＲＣ０３７)ꎻ济宁市重点研发计划项目(２０１１ＡＱＧＸ００１)作者简介:张华(１９９２ )ꎬ女ꎬ硕士ꎬ助理研究员ꎬ研究方向为光纤传感器及应用ꎮE￣mail:187****5976＠１６３.ｃｏｍ光纤微震监测系统及其在五阳煤矿的应用研究张华ꎬ胡宾鑫ꎬ朱峰ꎬ王纪强ꎬ宋广东(齐鲁工业大学(山东省科学院)激光研究所ꎬ山东济南２５０１０３)摘要:光纤微震监测技术通过观测分析生产活动中产生的微小振动事件ꎬ对其进行监测预警ꎬ具有无源㊁可靠性高等优点ꎮ传感器垂直安装在巷道帮部锚杆上ꎬ监测分站安装在硐室内ꎬ传感器与监测分站通过敷设的光缆形成监测网络ꎮ采用单纯形法进行震源定位ꎬ此方法在定位计算过程中不会出现发散问题ꎬ稳定性高ꎬ在求解过程中不需要求解偏导和逆矩阵ꎬ降低了运算量ꎬ提高了运算效率ꎬ每只传感器可以根据实际情况采用不同波速进行计算ꎬ更加符合实际情况ꎮ光纤微震监测系统安装于山西五阳煤矿ꎬ进行了初步的监测应用ꎬ并对监测结果进行了分析ꎬ结果证明该系统能够监测矿山活动ꎬ发挥预警功能ꎬ对安全生产起到了积极作用ꎮ关键词:光纤加速度传感器ꎻ微震监测ꎻ单纯形法ꎻ监测预警中图分类号:ＴＤ３２６㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００２￣４０２６(２０２３)０５￣００６０￣０７开放科学(资源服务)标志码(ＯＳＩＤ):ＯｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｍｉｃｒｏｓｅｉｓｍｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈｉｎＷｕｙａｎｇＣｏａｌＭｉｎｅＺＨＡＮＧＨｕａꎬＨＵＢｉｎｘｉｎꎬＺＨＵＦｅｎｇꎬＷＡＮＧＪｉｑｉａｎｇꎬＳＯＮＧＧｕａｎｇｄｏｎｇ(ＬａｓｅｒＩｎｓｔｉｔｕｔｅꎬＱｉｌｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ(ＳｈａｎｄｏｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ)ꎬＪｉｎａｎ２５０１０３ꎬＣｈｉｎａ)ＡｂｓｔｒａｃｔʒＯｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｍｉｃｒｏｓｅｉｓｍｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｕｓｅｄｔｏｍｏｎｉｔｏｒａｎｄａｌｅｒｔｔｈｅｍｉｃｒｏｖｉｂｒａｔｉｏｎｅｖｅｎｔｓｇｅｎｅｒａｔｅｄｄｕｒｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｔｈｒｏｕｇｈｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｗｉｔｈｐａｓｓｉｖｉｔｙａｎｄｈｉｇｈｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ.Ｈｅｒｅｉｎꎬｔｈｅｓｅｎｓｏｒｓａｒｅｖｅｒｔｉｃａｌｌｙｉｎｓｔａｌｌｅｄｏｎｔｈｅｓｉｄｅｂｏｌｔｓａｌｏｎｇｔｈｅｒｏａｄｗａｙꎬａｎｄｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｉｓｉｎｓｔａｌｌｅｄｉｎｔｈｅｃｈａｍｂｅｒ.Ｔｈｅｓｅｎｓｏｒｓａｎｄｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅａｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｎｅｔｗｏｒｋｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｌａｉｄｏｐｔｉｃａｌｃａｂｌｅｓ.Ｂｅｓｉｄｅｓꎬｔｈｅｓｉｍｐｌｅｘｍｅｔｈｏｄｉｓｕｓｅｄｔｏｌｏｃａｔｅｔｈｅｓｅｉｓｍｉｃｓｏｕｒｃｅ.Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓｆｒｅｅｆｒｏｍｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎｔｈｅｌｏｃａｔｉｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｉｓｈｉｇｈｌｙｓｔａｂｌｅ.Ｍｏｒｅｏｖｅｒꎬｉｎｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄꎬｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐａｒｔｉａｌｄｅｒｉｖａｔｉｖｅａｎｄｉｎｖｅｒｓｅｍａｔｒｉｘｉｓｎｏｔｒｅｑｕｉｒｅｄꎬｗｈｉｃｈｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｍｏｕｎｔａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ.Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌｌｙꎬｅａｃｈｓｅｎｓｏｒｃａｎｕｓｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｖｅｖｅｌｏｃｉｔｉｅｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｃｔｕａｌｓｉｔｕａｔｉｏｎ.ＴｈｅｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｍｉｃｒｏｓｅｉｓｍｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｗａｓｉｎｓｔａｌｌｅｄｉｎＳｈａｎｘｉＷｕｙａｎｇＣｏａｌＭｉｎｅｆｏｒｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎꎬａｎｄｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｍｏｎｉｔｏｒｍｉｎｅａｃｔｉｖｉｔｉｅｓａｎｄｗａｒｎｅａｒｌｙꎬｔｈｅｒｅｂｙｐｌａｙｉｎｇａｐｏｓｉｔｉｖｅｒｏｌｅｉｎｓａｆｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓʒｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｓｅｎｓｏｒꎻｍｉｃｒｏｓｅｉｓｍｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇꎻｓｉｍｐｌｅｘｍｅｔｈｏｄꎻｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｅａｒｌｙｗａｒｎｉｎｇ㊀㊀煤炭长期以来是我国的主要能源ꎬ是经济发展的支柱产业ꎮ随着国民经济持续快速发展ꎬ大规模深部矿产资源开采逐渐成为我国采矿行业的趋势ꎮ随着开采深度不断加大ꎬ地应力明显增大ꎬ同时产生大量的微震活动ꎬ诱发深部巷道的高强度动力灾害ꎬ造成重大人员伤亡和经济损失ꎮ以煤与瓦斯突出㊁突水㊁隧道岩爆为主的动力灾害已成为工业安全领域的主要灾害[１￣２]ꎮ这些动力灾害已经成为制约我国煤炭行业发展的关键因素ꎮ岩体微破裂萌生㊁扩展和贯通是煤与瓦斯突出㊁岩爆形成的重要前兆信息ꎬ对前兆信息的精确捕捉㊁测量㊁分析已成为动力灾害监测预警防治亟待突破的关键问题ꎮ研究和实践表明ꎬ微震监测技术是用岩体变形和破坏后本身发出的弹性波来监测工程岩体稳定性的技术方法ꎬ是岩体破裂监测的有效手段ꎮ于群等[３]和王创业等[４]引进加拿大ＥＳＧ(ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｅｉｓｎｏｌｏｇｙＧｒｏｕｐ)微震监测系统后ꎬ分别将其应用于锦屏水电站㊁大岗山水电站㊁洋山隧道等ꎬ研究微震事件分析方法ꎬ对动力灾害进行预警ꎮＭａ等[５]和辛崇伟等[６]对系统软硬件改进ꎬ设计了井下微震定位系统ꎬ在华丰煤矿等处实现了应用ꎮ窦林名等[７]与波兰矿业研究院合作引进波兰ＳＯＳ(ｓｅｉｓｍｏｌｏｇｉｃａｌｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ)微震监测系统ꎬ在桃山煤矿等进行实时监测ꎮ但是ꎬ上述微震监测系统中前端传感探头均是基于压电式㊁电容式等电学理论ꎬ使用过程需要供电ꎬ易受电磁干扰ꎬ在煤矿等易燃易爆环境应用时受到限制ꎮ而光纤传感器具有灵敏度高㊁频响宽㊁动态范围大㊁本质安全等优点ꎬ由此本文设计了基于悬臂梁式加速度传感器的光纤微震监测系统ꎬ并将其应用在五阳煤矿ꎮ１㊀微震监测技术１.１㊀微震监测原理岩石在受到外力或内力作用时ꎬ其内部将会产生局部弹塑性能集中现象ꎬ当能量积累到临界值之后ꎬ将引起岩体微裂隙的产生与扩展ꎬ微裂隙的产生与扩展伴随着弹性波或应力波的释放并在周围岩体内快速传播ꎬ这种弹性波就称为微震ꎮ微震监测技术是通过观测㊁分析生产活动中产生的微小振动事件ꎬ以监测其对生产活动的影响㊁效果及地下状态的地球物理技术ꎬ可以实现三维空间连续㊁动态监测ꎬ定位精度高㊁可靠性强[８￣１０]ꎮ当岩石或煤层因为外界因素发生破裂或移动时ꎬ产生微弱的微震信号向周围传播ꎬ微震传感器可以接收这些信号ꎬ记录微震信号的到达时间㊁传播方向等信息ꎬ利用定位算法确定破裂点ꎬ即震源位置ꎮ本文设计悬臂梁式加速度传感器ꎬ其基于惯性原理实现加速度测量ꎬ采用悬臂梁式结构ꎬ光纤布拉格光栅黏贴在悬臂梁上ꎬ当外界发生振动或冲击时ꎬ传感器的外壳和质量块会发生振动ꎬ使黏贴在悬臂梁上的光纤发生应变ꎬ从而导致光纤的中心波长发生移动ꎮ该项目监测设备采用的是自主研发生产的矿山微震监测系统ꎬ系统组成如图１所示ꎮ图１㊀矿山微震监测系统Ｆｉｇ.１㊀Ｍｉｎｅｍｉｃｒｏｓｅｉｓｍｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ微震监测系统主要包括５支光纤微震传感器㊁微震监测分站㊁光缆㊁交换机㊁同步时钟㊁主站等ꎬ安装示意图如图２所示ꎮ图２㊀安装示意图Ｆｉｇ.２㊀Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｓｃｈｅｍａｔｉｃ㊀㊀传感器垂直安装在巷道帮部锚杆上ꎬ监测分站安装在硐室内ꎬ传感器与监测分站通过敷设的光缆形成监测网络ꎮ５通道微震监测系统可对８００３回风巷的开采面产生的微震事件进行２４ｈ不间断监测ꎬ传感器将获得的微震信号通过光缆传送至微震监测分站ꎬ监测分站接收各通道的数据ꎬ将数据通过环网传送至地面主站ꎬ计算机进行数据分析ꎬ形成报告ꎮ１.２㊀微震监测系统定位震源事件的定位是微震监测技术研究的主要内容ꎬ震源事件的定位能够确定煤岩体破裂的时间和坐标ꎬ是煤岩动力灾害监测预警的基础ꎮ微震监测定位方法较多ꎬ通常根据定位原理分为两大类:一是基于三分量传感器的震源定位方法ꎻ二是基于不同到时原理的震源定位方法ꎮ第二种是目前微震定位监测中应用最广的一类震源定位方法ꎬ例如经典的Ｇｅｉｇｅｒ法㊁粒子群算法㊁Ｐｏｗｅｌｌ算法㊁单纯形法等[１１￣１６]ꎮ经典的Ｇｅｉｇｅｒ法属于特殊的线性定位算法ꎬ将非线性方程组采用牛顿高斯法进行线性化ꎬ计算出方程组的最小二乘解ꎬ使观测到时间与计算到时间之间的到时残差最小ꎮＧｅｉｇｅｒ法采用多支传感器进行定位ꎬ极大程度上提高了定位的准确性ꎬ但是此算法过度依赖初始值的选取ꎬ若选择不当ꎬ易出现定位不准或无法定位的问题ꎮ单纯形法是一种适用于求解多维无约束优化问题的一种数值搜索方法ꎬ在连续改变几何图形的过程中ꎬ相互比较单纯形各顶点的目标函数值ꎬ逐步以目标函数值较小的顶点取代目标函数值较大的顶点ꎬ在迭代过程中将单纯形逐渐向最优点移动ꎬ从而进行优化ꎮ而单纯形法在定位计算过程中不会出现发散问题ꎬ稳定性高ꎬ在求解过程中不需要求解偏导和逆矩阵ꎬ降低了运算量ꎬ提高了运算效率ꎬ每只传感器可以根据实际情况采用不同波速进行计算ꎬ更加符合实际情况ꎬ所以本文采用的是单纯形法进行定位计算ꎬ算法步骤如下:第一步㊀计算每支传感器之间获取信号的到时差值以及各支传感器的坐标ꎬ选取５支信号完整的传感器ꎬ作为５个顶点构造初始的单纯形ꎮ通过线性定位初步计算微震震源的位置ꎬ得到初始定位坐标ｐ０ｘ０ꎬｙ０ꎬｚ０()ꎻ第二步㊀根据微震传感器的坐标ꎬ计算每个传感器的残差ꎮ设微震发生的时刻为ｔ０ꎬ震源坐标为Ｓｘ０ꎬｙ０ꎬｚ０()ꎬ其中ｉ表示探测到微震有用信号的微震传感器个数ꎬ()ꎬ第ｉ支微震传感器的坐标为Ｔｉｘｉꎬｙｉꎬｚｉ第ｉ支微震传感器的微震波初至到时时刻为ｔｉꎬ微震波到达第ｉ支微震传感器的波速为ｖｉꎬ则震源定位方程可表达为ｘｉ－ｘ０()ꎬ(１)()２＋ｙｉ－ｙ０()２＋ｚｉ－ｚ０()２＝ｖｉｔｉ－ｔ０根据最小二乘法原理ꎬ震源定位的目标函数可以表示为φｘ０ꎬｙ０ꎬｚ０ꎬｔ０()＝ðｍｉ＝１γ２ｉꎬ(２)其中ꎬγｉ为微震传感器的残差ꎬ即观测到时和计算到时之间的差值ꎬ可用式(３)表示ꎬγｉ＝ｔｉ－ｔ０＋ｔｔｉ()ꎬ(３)式中ꎬｔｔｉ为第ｉ支微震传感器的计算到时ꎻ第三步㊀比较５个点的残差ꎬ选出最大值和最小值ꎬ通过映射㊁扩展㊁压缩㊁收缩等４种形式在误差空间中将原单纯形中的顶点替换成新的单纯形ꎻ第四步㊀不断重复第三步ꎬ得到新的单纯形ꎬ使单纯形朝着空间内目标函数值最小的方向移动ꎬ直到找到最佳的震源位置ꎬ得到定位结果ꎮ算法流程图见图３ꎮ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀图３㊀单纯形法流程图㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｆｉｇ.３㊀Ｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｓｉｍｐｌｅｘｍｅｔｈｏｄ２㊀微震监测系统数据分析五阳煤矿位于山西省长治市襄垣县王桥镇ꎬ微震监测设备安装在８００３回风巷ꎬ地表位于西周村㊁东元垴村㊁西元垴村之间ꎬ地面标高为＋９２５~＋９５８ｍꎮ８００３回风巷位于８０采区南部ꎬ工作面标高为＋２８３~＋４０８ｍꎬ其南部为８０￣０３０５底抽巷ꎬ东部为８０采区胶带运输巷ꎬ西部为８００６放水巷ꎬ北部为实煤体ꎮ煤体结构为原生结构煤ꎬ煤岩类型以亮煤为主ꎬ暗煤次之ꎬ煤质为贫瘦煤ꎮ８００３回风巷总设计长度１７８９ｍꎬ现已掘进１２３２ｍꎬ剩余５５７ｍꎮ向前掘进时选择合适位置ꎬ开始留设顶煤ꎬ在相对稳定层位ꎬ沿中煤(顶煤不超１ｍ)掘进至切眼设计位置停掘ꎬ若因煤层酥软或受到８０￣０３０５底抽巷造穴孔影响ꎬ无法留住顶煤时ꎬ仍改为沿顶板掘进至切眼设计位置ꎮ２.１㊀微震数据处理光纤微震监测系统将监测到的有效信号进行保存ꎬ在震源定位前首先对信号进行滤波和去噪ꎬ图４是微震传感器采集到的信号ꎮ对这些信号滤波ꎬ进行数据处理和分析之后ꎬ得到震源的位置坐标和能量见表１ꎮ图４㊀微震监测信号波形图Ｆｉｇ.４㊀Ｗａｖｅｆｏｒｍｏｆｔｈｅｍｉｃｒｏｓｅｉｓｍｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｉｇｎａｌ表１㊀部分微震事件定位坐标２２０２２￣０５￣０１０３:４５:２５４０５８０２.５４０３６３６４.６３３６.５５２８７８.８０.０５３２０２２￣０５￣０１０４:２４:００４０６５６７.６４０３６８９７.６２１３.６１３６２５.８０.４４４２０２２￣０５￣０１２３:０４:１０４０６４６５.１４０３６７３８.８２５７.７３０９０.６０.８７５２０２２￣０５￣０１２３:１１:５８４０６３８２.２４０３６４９１.３３２４.２３９２６６.９０.１４６２０２２￣０５￣０２０１:３４:２９４０６５９６.３４０３６９９１.５３０３.３１７０６５.００.３８７２０２２￣０５￣０２０４:２９:０７４０６５６９.５４０３６９９２.８１８２.０２２７５３.００.３０８２０２２￣０５￣０２０５:３２:５６４０６７３４.２４０３７０６２.１２７７.８４９３３０.７０.０７９２０２２￣０５￣０２０７:５０:１０４０６５５６.１４０３６７８５.９３２３.２１２５８５.１０.４７１０２０２２￣０５￣０２０７:５０:３０４０６４１７.９４０３６２０６.９１３３.９４６０５６.５０.０９１１２０２２￣０５￣０２０８:４９:４８４０６４５４.２４０３６３３０.７３４３.０３２７４０.３０.１９１２２０２２￣０５￣０２１３:４５:４４４０６３３３.０４０３６３５６.６２８４.８１７３１１.１０.３７１３２０２２￣０５￣０２１５:１９:０４４０６３７５.１４０３６５０８.８３３０.６１１８０２.８０.４９１４２０２２￣０５￣０２１８:３８:３９４０６５０１.２４０３６８０６.３４９２.９１０３５２.６０.５２１５２０２２￣０５￣０２２３:１３:５９４０６６２３.２４０３６８５８.３１９８.９１３２９８.１－０.４５㊀㊀将震源位置在矿图上进行标记ꎬ微震事件基本发生在采煤区ꎬ多是因为煤矿开采引起的ꎬ与矿上开采活动时间对应ꎬ监测效果较好ꎮ２.２㊀微震监测结果分析通过对微震事件的部分数据统计分析ꎬ绘制出折线柱状图ꎬ如图５所示ꎮ图５㊀微震事件数量分布图Ｆｉｇ.５㊀Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏｓｅｉｓｍｉｃｅｖｅｎｔｓ２０２２年５月１日至２日ꎬ微震事件频次较低ꎬ５月３日至５月４日ꎬ微震事件数量频次升高ꎬ监测到大量的微震事件信号ꎬ５日至７日微震事件数量下降ꎮ对单日微震事件进行数据统计分析ꎬ绘制柱状图如图６所示ꎮ从图６可以看出ꎬ微震活动主要集中在３个时期ꎬ分别为８~１０时㊁１１~１３时和１６~１８时ꎮ结合现场实际生产活动情况ꎬ这３个时间段主要为矿山的作业生产事件ꎬ发生小规模爆破活动ꎬ从而引起岩体的扰动和损伤ꎬ导致岩体内部发生微破裂ꎮ这说明微震事件的产生大部分是由矿山开采活动引起的ꎮ图６㊀微震事件日分布图Ｆｉｇ.６㊀Ｄａｉｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏｓｅｉｓｍｉｃｅｖｅｎｔｓ３㊀小结本文采用光纤微震监测系统ꎬ进行了初步的监测应用研究ꎬ结果证明该系统性能良好ꎬ能够监测矿山活动ꎬ发挥预警功能ꎬ满足矿山微震监测的要求ꎬ具有良好的推广应用前景ꎮ光纤微震监测系统对五阳煤矿的地压监测㊁安全生产等提供了技术手段ꎬ对安全生产起到积极作用ꎬ推动了安全生产管理水平的发展ꎮ参考文献:[１]ＬＩＵＪＰꎬＳＩＹＴꎬＷＥＩＤＣꎬｅｔａｌ.ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓａｎｄｐｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆｍｉｃｒｏｓｅｉｓｍｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｍｅｔａｌｍｉｎｅｓｉｎＣｈｉｎａ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ２０２１ꎬ２８(１０):３０７４￣３０９８.ＤＯＩ:１０.１００７/ｓ１１７７１￣０２１￣４８３９￣ｙ. 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不同筛面形式振动筛颗粒运移的DEM模拟吴先进;李圣一;方潘;席仲君;侯勇俊;刘有平【摘要】建立了凸、凹和平直三种筛面形式的振动筛离散元筛分模型,并采用JKR 湿颗粒接触模型模拟了钻井液振动筛上的颗粒运移与透筛特性.研究结果表明,平直筛面的振动筛的筛分能力良好,筛面上分固相颗粒具有运移速度快、分布均匀特点;凹形筛面筛分能力较差,固相颗粒容易在筛面凹部堆积;凸形筛面振动筛的筛分能力也弱于平直筛面的振动筛,固相颗粒也容易在筛面两侧堆积.研究结果对钻井振动筛设计和筛分能力评价具有重要参考意义.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2017(030)005【总页数】5页(P45-49)【关键词】振动筛;张紧方式;离散元法;JKR湿颗粒【作者】吴先进;李圣一;方潘;席仲君;侯勇俊;刘有平【作者单位】四川宝石机械专用车有限公司,四川广汉 613800;东方锅炉股份有限公司,四川自贡 643001;西南石油大学机电工程学院,四川成都 610500;川庆钻探工程有限公司川西钻探公司,四川成都 610051;西南石油大学机电工程学院,四川成都 610500;四川宝石机械专用车有限公司,四川广汉 613800【正文语种】中文【中图分类】TE926在钻井液振动筛的筛分过程中，固相颗粒运移是一个复杂的动态过程。
朱维兵[1-3]等用传统的筛分颗粒运移模型，从理论上对筛面上的颗粒运移进行了研究。
姚恒申[4]等针对筛面固相颗粒抛掷规律作了理论研究。
目前研究模型的缺陷只是考虑了筛面上的颗粒运移情况，无法分析不同粒度颗粒的运移和透筛行为。
DEM法是近年来出现的离散元研究方法，非常适合于模拟振动筛分过程颗粒的力学行为。
Delaney, G.W.、Dong, K.J、Fernandez, J.W等[5-9]研究了颗粒在振动平直筛面上运移特性，并建立模型证明了DEM方法对研究颗粒碰撞筛面有良好的模拟效果，以及球型颗粒模拟的可行性。
利用机组震动数据延长机组的运转寿命研究【摘要】潜油电泵运行数据的监控对于机组运转寿命的延长起到了重要的作用。
数据监控的关键在于确定监控的数据和解释数据，从而针对性地调整油井生产和诊断机组运行故障。
本文将就如何通过分析机组震动数据来掌握油井生产情况、评估井筒生产系统的整体性和延长机组运转寿命进行阐述。
【关键词】潜油电泵？采油？传感器造成潜油电泵异常震动的因素一般包括电机和泵配套不合理、叶轮或叶导轮的磨损、组装工艺、供电系统不稳定等。
基于分析井下机组的震动数据，油田现场总结了一整套行之有效的方法。
当完井投产以后，一旦井下机组出现电气或者机械故障，除了昂贵的井队作业以外没有其它任何选择。
从经济方面考虑，潜油电泵的日常运行数据监控，及时发现问题并采取相应措施就显得尤为重要。
机组的震动数据是重要的一项反应机组运行状况的参数，有效的震动数据分析可以防止机组异常运行。
本文通过对油田现场出现的机组异常震动的数据分析来发现油井生产中存在的问题。
每个实例分析中都将提供油井生产情况，出现的问题和解决方案。
1 震动的测量和解释震动数据和其它用于诊断潜油电泵系统运行状况的众多参数一样，对于震动数据的解释必须和其它井下和地面测量数据例如压力等参数相结合，从而相对全面、准确的反映机组运行状况和地层生产变化。
现在油田现场使用斯伦贝谢公司生产的1#井下传感器，它安装在电机尾部除了监测机组震动数据以外还监测吸入口压力、泵出口压力、吸入口温度、电机温度、泄露电流等多个参数。
它将记录机组径向的震动数据，地面设备上将以g（重力加速度 9.8m/ s2）的形式显示。
一般来说，机组正常运转的情况下，机组震动数值在3g左右。
一旦震动数值明显超过了10g就需要结合其它数据进行解释，采取相应措施进行生产调整。
震动和电流一样也是一种直接反应机组运行状况的参数，影响震动的包括机械因素（例如高含沙、磨损）、电气因素（例如运行频率）和流体因素（例如高含气、高粘）等。
谈环境的振动检测技术【摘要】振动的测量技术核心是如何用实地测量或模拟试验的方法来观察、研究振动系统的振动特性，如位移、速度或加速度的幅值、频率、相位、振动方式的频谱等。
【关键词】环境；振动；检测；技术由于振动的位移、速度和加速度等参量，对于简揩振动或多共振系统的随机振动中。
它们之间存在着一定的关系。
因此，原则上只要测量其中的一个量就可以计算其它两个量。
最常遇到的是测量加速度、然后用积分器对加速度经一次积分求得振动速度，经两次积分求得振动位移。
一般来说，测量位移用静电式换能器，测量速度用动圈式换能器，测量加速度用压电式换能器。
振动测量可以用位移’、速度或加速度表示。
显然位移测量比较容易，但在许多实际问题中不一定是振动的主要特性。
因此位移测量用于运动的振幅是主要因素的情况中。
而在声辐射的噪声控制问题中要测量速度。
在机械零件损伤主要的地方则测量加速度最有用。
环境振动的测量一般测量1～8Hz范围内的振动。
要在x、y、z三个方向分别测量。
为了精确测定人体的振动，振动测点应该尽可能选在振动物体与人体接触的地方。
在房间内测量振动，在地面中心附近几点测量然后取平均。
对振动源的测量则应该在基础上及其附近测量，当测量公路两侧由于机动车辆驶过引起的振动时，测点应该选在公路边缘处。
由于振动和声音有着较密切的关系，因此，振动测量系统基本与噪声测量系统相同，不过主要区别是将加速计及其前置放大器来替代传声器和前置放大器，所以一般测量声级的声级计亦可非的计权网不同，衰减刻度盘和表盘要调换；所需滤波器可不同。
当然，更大量地被使用的仪器是一些专门测量振动的振动计。
1.使用振动仪器注意事项在振动测量中最广泛应用的是压电加速度计，它具有体积小，重量轻、频响宽、稳定性好和坚固等优点。
近几年来就灵敏度而言，其频率宽度可达0.01Hz～100kHz。
使用时应注意下述几点：加速度计的下限频率因低到几赫，甚至百分之几赫，故后面的放大，分析仪器必须满足低频要求。
