煤矿微震监测技术现状与发展前景
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煤矿安全监测监控技术现状及发展趋势摘要:随着社会的不断进步和经济的快速发展,煤矿建设生产规模不断扩大,煤矿管理和科技不断提高,对煤矿作业安全生产提出了更高的要求,煤矿生产越来越具有安全性和高效性。
基于此,以下对煤矿安全监测监控技术现状及发展趋势进行了探讨,以供参考。
关键词:煤矿安全;监测监控技术;现状;发展趋势煤炭能源开采,在不断向高水平发展,且地质环境越来越繁琐、复杂,因此,煤矿的安全管理工作显得尤为重要。
煤炭领域经过对重要技术的研发、集约化开采程度的提升,明显的增强了安全生产的状态。
现代化先进的安全监控检测技术可显示煤矿井下工人的所在区域、机器设施的运行状态和防止动力灾难的出现,为煤矿安全生产工作提供了有力的保障。
要完成煤炭工业十三五科技的发展计划,煤矿系统需要增强针对煤矿安全作业监测技术的研发程度。
1煤矿安全监测监控系统概述煤矿安全生产监控是在煤矿安全生产过程中,通过传感器对矿井下生产环境进行实时监控,对监控到的风速大小、瓦斯含量、温度高低等通过计算机计算转变成数据,再经过信息传输装置传输到监控中心,以便工作人员实时对井下情况进行有效把握,在出现紧急情况前,采取有效措施防止安全事故的发生。
当前煤矿企业采用的安全监测监控系统的关键性设备包括CH4传感器、瓦斯综合处理及CO传感器。
在工作现场持续运行的过程中也发现了工作稳定性差、安全监控参数不准确、不完备的情况。
2煤矿安全生产中监测监控技术的应用现状及存在问题2.1井下人员定位技术存在覆盖盲区当前,煤矿井下人员位置监测系统的定位程序是由副井井口、井底车场、集中运输大巷、采区出入口建立的分站组成的。
站在企业的角度来讲,此程序可方便调度室统计各类工种工作人员的考勤状态,确保工作人员的工作时长;如果站在政府的角度来讲,此程序能够使各个层级的煤矿安全监管部门随时了解所辖煤矿中的员工人数,可避免出现超员作业的情况;如果是站在应急救援的角度来讲,此程序能够明确被困人员的大概方位,降低事故人员伤亡的数量。
地震资源勘查技术发展现状及前景地震资源勘查技术是地震学中十分重要的研究领域,对于勘探、开发和利用地下资源具有重要的意义。
近年来,随着科技的不断发展,地震资源勘查技术也随着不断地完善和提升。
本文将从地震资源勘查技术的历史发展,现状和未来前景等方面进行探讨。
一、地震资源勘查技术的历史发展早在20世纪初,地震勘探技术已经开始在石油勘探行业中应用。
当时主要采用的是传统的地震勘探方法,即震源和记录器的距离逐渐增大,使地震波的传播路径近似为一条直线,在不同位置上的地震波传播时间的差异可以反映出地下结构的情况。
随着钻井技术的不断发展和地震观测数据的不断积累,人们逐渐意识到传统地震勘探技术的局限,并开始寻求更高效、更实用的地震资源勘查技术。
二、地震资源勘查技术现状1、地震反演技术地震反演技术是指通过计算机模拟地震波在地下的传播,重建地下结构模型的一种技术。
该技术利用地震波在地下介质中的传播规律,逆推出地下构造和物性等信息,具有高效、直观的特点,得到了广泛的应用。
2、地震成像技术地震成像技术是指在地震数据的基础上,通过计算机图像处理技术,生成二维或三维的地下构造图像的一种技术。
其主要优势在于能够准确地描述地下构造,对于地震勘探、矿产资源勘查等领域都有重要的应用价值。
3、地震精细预测技术地震精细预测技术是指通过地震监测观测数据及相关理论模型,预测地震发生的时空位置、规模及可能的破坏程度的一种技术。
该技术的出现极大地提高了地震预测的准确性和可预测性。
三、地震资源勘查技术的未来前景未来地震资源勘查技术的发展趋势主要表现在以下几个方面:1、多学科融合随着勘探技术领域的不断发展,地震资源勘查技术需要与其他领域的技术相互融合,形成多学科交叉的发展模式。
比如将地震资源勘查技术与物化地球化学及遥感技术相结合,可以更为准确地分析地下结构、精细识别区块。
2、三维成像三维成像技术是地震资源勘查技术的重要发展方向之一。
三维地震成像模型可以更加真实地展现地下结构,对于大型矿产矿区勘探和复杂区块的勘探有很大的应用潜力。
论煤矿安全监测技术的应用与发展煤矿安全一直是一个备受关注的问题,因为煤矿事故往往造成严重的人员伤亡和财产损失。
为了保障煤矿工人的生命安全和提高煤矿生产效率,煤矿安全监测技术应运而生,并在不断发展和完善中发挥着重要作用。
一、煤矿安全监测技术的意义煤矿是一个充满危险的工作环境,矿工在地下作业时面临着瓦斯爆炸、煤尘爆炸、矿井塌陷等多种风险。
因此,煤矿安全监测技术的应用对于预防事故的发生具有重要意义。
通过监测瓦斯浓度、煤尘浓度、矿井温度等参数,可以及时发现潜在的安全隐患,采取相应的措施进行预防和控制,从而保障矿工的生命安全。
二、煤矿安全监测技术的应用1. 瓦斯浓度监测技术瓦斯是煤矿事故的主要原因之一,因此瓦斯浓度监测技术是煤矿安全监测技术中的重要组成部分。
目前,常用的瓦斯浓度监测技术有传感器监测和无线传输监测两种方式。
传感器监测可以实时监测瓦斯浓度,并通过报警装置提醒矿工采取相应的措施。
无线传输监测则可以将瓦斯浓度数据传输到监测中心,实现远程监控和数据分析,提高瓦斯浓度监测的效率和准确性。
2. 煤尘浓度监测技术煤尘是另一个常见的煤矿事故隐患,煤尘浓度监测技术的应用可以及时发现煤尘积聚的地点,并采取清理措施,防止煤尘爆炸的发生。
目前,常用的煤尘浓度监测技术有激光散射法、光电法和电阻法等。
这些技术通过测量煤尘颗粒的散射、吸收和电阻等特性,可以准确地监测煤尘浓度,为煤矿安全提供重要的监测数据。
3. 矿井温度监测技术矿井温度是煤矿安全监测中的另一个重要参数,高温环境不仅影响矿工的工作效率,还可能引发火灾等安全事故。
矿井温度监测技术的应用可以及时发现矿井温度异常,并采取通风降温等措施,保障矿工的工作环境和生命安全。
目前,常用的矿井温度监测技术有红外线测温法、电阻温度传感器和光纤传感技术等。
这些技术通过测量矿井中的温度变化,可以实时监测矿井温度,为矿工提供舒适和安全的工作环境。
三、煤矿安全监测技术的发展趋势随着科技的不断进步,煤矿安全监测技术也在不断发展和完善中。
浅谈煤矿监测监控技术的现状与发展申浪浪摘要:随着我国煤炭资源开发逐渐向深水平进展,地质条件愈加复杂,煤矿安全管理难度随之增加。
煤炭行业通过研究重点技术、提高集约化生产程度,显著改善了安全生产形势。
先进、可靠的安全监测监控技术能够了解井下人员的分布状况、机械设备的运转情况及预防动力灾害的发生,保证煤炭高效开采。
为了实现煤炭工业十三五科技发展规划,煤炭系统应当加大对煤矿安全生产监控技术的研究力度。
关键词:煤矿监测;监控技术;现状与发展1煤矿监控技术现状1.2缺乏井下三维空间模型煤矿在煤炭开采过程中,获取了大量的地测、一通三防、矿山压力等现场数据,如果将这些数据融合起来,将会形成一个有效的安全信息管理系统,为经营管理层决策提供一个重要参考。
1.3传感器性能不稳定井下环境潮湿、粉尘含量高、含有腐蚀性气体,造成传感器元件、电路等接触不良、容易氧化,降低元件的可靠性。
井下复杂的电磁场会影响传感器的正常工作。
一些传感器一致性差,容易受到其他气体干扰。
当传感器进水、受到井下振动作业影响时,传输的数据会失真。
传感器经常由于安装地点不合理,导致其不能有效监测数据。
1.4安全监控设备兼容性低目前,部分煤矿安全监测监控技术要求较低,不适宜现场安全生产。
安全监控系统的通信协议不统一,不同厂家设备在传输数据时很难做到有效互换。
监控设备监测矿井数据时,可以修改或删除超限数据,导致传感器安全作用丧失。
2煤矿监测监控技术的应用现状分析2.1煤矿监测监控技术的作用煤矿事故当中多数的事故发生都是由于甲烷引起。
乌兰木伦煤矿结合矿井自身实际情况,科学合理地应用煤矿监测监控技术,不仅能够连续监测瓦斯浓度变化情况,而且还能够实现甲烷超限报警断电等一系列工作,尽可能避免更大的安全事故发生。
除此之外,监测监控技术的应用,能够直接将矿井的甲烷、一氧化碳、二氧化碳、温度、湿度、氧气、粉尘、设备开停等各种信息同步传给调度室的工作人员,这样相关工作人员可以根据所监测的实际情况,及时采取有针对性措施进行处理,这样不仅能够提高煤矿生产的安全性,而且还能够最大限度控制安全事故的发生。
煤矿监测监控技术应用现状和发展趋势摘要:当煤矿开采的深度日益提高以后,如何确保矿井开采工作的安全变得十分关键。
面对此种状况,需要加大对煤矿监测监控技术的运用力度,一方面,可以使得煤矿开采工作得以顺利进行;另一方面,则有效降低了安全事故的发生几率。
通过分析煤矿监测监控技术的运用现状,同时说明了煤矿监测监控技术的发展趋势,以便进一步增强煤矿监测监控技术运用的实际成效。
关键词:煤矿;监测监控技术;应用现状;发展趋势引言:受到社会不断进步的影响,诞生了很多不同的新型技术。
在煤矿开采与生产工作开展的过程当中,应该合理运用监测监控技术,以便体现出一定的安全性与稳定性。
鉴于此,基于此种环境当中,广大煤矿企业需要紧密联系具体的状况,编制出科学、可行的开采实施方案。
通过高效利用此项先进的技术,不但让煤矿生产工作的整体效率得以提升,而且达到了安全性方面的规定,加快了煤矿行业的发展速度,发挥出其良好的社会效益。
1.煤矿监测监控技术的运用现状分析1.1计算机技术的有效运用在计算机行业不断进步形势的推动下,使其开始和不同的领域之间形成了紧密的关联,其中,煤矿监测监技术便是如此,在具体进行运用的过程当中,需要发挥出计算机技术的良好作用,而且,其也属于系统当中不可或缺的构成部分。
现阶段,在监测监控技术系统当中已经形成了健全的计算机网络结构。
依靠此项技术,能够完成定义监测监控系统的任务,并且也使相关参数发生变化,达到了远程管控的目的。
除此之外,能够把计算机当成监测监控网络系统的重要服务器,由此获取到相关监测数据信息。
当进行联网的过程当中,能够允许不同网络终端访问,进而得到数据信息,然后发挥出远程遥控的良好作[1]。
为此,有效运用计算机技术十分必要。
1.2通信技术的科学利用目前,对于国内来说,煤矿监测监控技术系统当中已经运用了先进的通信技术,为了达到高效管控系统的目的,需要依靠传输相关信息,在此过程当中,可以借助相应的传输电缆,依靠其发送、接收的功能,能够和计算机进行相连,与此同时,可以进行科学分析相关数据信息,不同的分站工作处于独立的状态,一旦某个分站产生故障以后,并不会带给其他分站运行不良的影响,在电磁波反射的影响方面也得以减小。
煤矿安全监测监控技术现状及发展趋势发布时间:2023-04-26T02:54:51.480Z 来源:《科技潮》2023年5期作者:金保忠[导读] 煤矿安全监测监控系统就是指在煤矿安全开采的过程中通过各种模拟量及开关量传感器对井下生产环境进行实时监测,将监测到井下大巷及作业地点的风速、瓦斯、温度、一氧化碳等数据信息传输到地面监测监控中心,便于工作人员能够有效的掌握井下的各种情况,在突发事件发生前给出预警信号,有效预防安全事故的发生。
目前我国煤矿企业常用的安全监测监控系统的基本都是监测中心站、安全监控分站、区域控制器、各种传感器及断电器等组成。
国家能源集团宁夏煤业公司清水营煤矿宁夏银川市 750001摘要:煤矿工作属高危行业,为了实现煤炭安全高效开采,需对井下各种参数和状态实时监测监控,以最大程度上减少井下伤亡伤害事故。
为加强其应用,本文将对煤矿安全监测监控技术现状及发展趋势展开探讨。
关键词:煤矿;安全监测监控;现状;发展;趋势1煤矿安全监测监控系统概述煤矿安全监测监控系统就是指在煤矿安全开采的过程中通过各种模拟量及开关量传感器对井下生产环境进行实时监测,将监测到井下大巷及作业地点的风速、瓦斯、温度、一氧化碳等数据信息传输到地面监测监控中心,便于工作人员能够有效的掌握井下的各种情况,在突发事件发生前给出预警信号,有效预防安全事故的发生。
目前我国煤矿企业常用的安全监测监控系统的基本都是监测中心站、安全监控分站、区域控制器、各种传感器及断电器等组成。
2煤矿安全生产中监测监控技术的必要性煤炭生产工作大部分都是在地下进行的,煤炭生产工作存在较大的特殊性和风险性,其不但拥有地面作业的风险因素,另外还有地下工作的特殊性风险因素,假如达不到良好的监测效果,很容易出现较多的安全生产事故。
此外,煤矿生产和采掘过程中容易遭受各种环境的干扰,使其外部条件和生产时间产生较大的差异,对于煤矿生产和采掘的风险评价同样有着较大的不确定性,假如只根据普通的测评方式就极易忽略一些潜在风险,致使煤矿开采中潜存着重大的安全风险,利用现代化先进的监测监控技术能够有效针对安全风险展开检测,更好的免除或者防止安全事故的出现,确保煤矿生产和采掘工作的安全度。
煤矿测量技术的应用与前景展望近年来,煤炭作为重要的能源资源,一直在全球范围内发挥着重要的作用。
然而,随着能源需求的增长和环境保护意识的提高,煤矿行业面临着许多挑战。
其中之一就是如何改善煤矿的安全性和效率。
针对这一问题,煤矿测量技术的应用凸显出了其重要性和前景。
煤矿测量技术是指通过使用各种测量方法和仪器对煤矿进行数据采集和分析的技术手段。
它主要包括煤层测量、瓦斯测量和矿井安全监测等方面。
通过煤矿测量技术,可以实时监测煤层的体积、温度、水位等参数,了解矿井的瓦斯浓度和压力分布情况,掌握矿井的安全状态,并通过数据分析和预测,提供科学依据,指导煤矿生产运行。
在煤层测量方面,煤矿测量技术主要应用于煤层的厚度、倾角、褶皱等参数的测量。
这些数据可以有效地了解煤层的变化情况,为矿井设计和采矿方法的选择提供依据。
同时,煤矿测量技术还可以通过对煤层中岩层的测量,判断煤层结构是否稳定,避免瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出等事故的发生。
在瓦斯测量方面,煤矿测量技术主要应用于对瓦斯生成和瓦斯运移规律的研究。
瓦斯是煤矿中最常见的危险气体之一,它在空气中的浓度超过一定限度时,极易引发爆炸事故。
通过煤矿测量技术,可以对瓦斯生成和运移规律进行实时监测和分析,从而及时预警瓦斯爆炸的风险,采取相应的安全措施,保障矿工的生命安全。
在矿井安全监测方面,煤矿测量技术主要应用于矿井内部环境的监测和预警。
矿井内环境的恶化不仅对矿工的身体健康造成威胁,还可能导致矿井坍塌等事故的发生。
通过煤矿测量技术,可以对矿井内的空气质量、温度、湿度、振动等参数进行实时监测,并对这些数据进行分析和预测,提供预警信息,防止事故的发生。
当前,随着科学技术的快速发展,煤矿测量技术也在不断创新和进步。
首先,无人机技术的应用为煤矿测量带来了巨大的便利。
通过无人机进行煤矿测量,不仅可以避免传统测量方式中的人为误差,还可以实现对大范围区域的高效探测。
其次,人工智能的应用为煤矿测量提供了新的思路。
微震监测技术在地下工程中的应用摘要:微震监测技术是一种高科技信息化的地下工程动力监测技术。
随着设备硬件技术、信号处理技术和数字化技术的快速发展,微震监测技术的应用在国际上也越来越多,目前国内出现了对该技术的应用研究热。
本文介绍了微震技术的特点及微震技术在地下工程安全监测中的作用。
根据微震监测技术在国内外的应用,概括了该技术在地下工程安全监测和防灾减灾监测的若干方面的应用。
0 引言微地震监测技术(Microseismic Monitoring Technique,简称MS)基于声发射学和地震学,现已发展成为一种新型的高科技监控技术。
它是通过观测、分析生产活动中产生的微小地震事件,来监测其对生产活动的影响、效果及地下状态的地球物理技术。
当地下岩石由于人为因素或自然因素发生破裂、移动时,产生一种微弱的地震波向周围传播,通过在破裂区周围的空间内布置多组检波器并实时采集微震数据,经过数据处理后,采用震动定位原理,可确定破裂发生的位置,并在三维空间上显示出来。
1 微震监测在工程中的应用历史[2]微地震监测技术在地下工程中的应用最早始于上世纪初的南非约翰内斯堡地区的金矿开采诱发的地震监测。
南非对微地震的早期监测是采用常用的地震监测仪器,20多年后,60年代大规模的矿山微震研究在南非各主要金矿山展开,并随之在l970-1980年代以来各采金矿山先后建立了矿山微震监测台站。
到上世纪中叶,在波兰、美国、前苏联、加拿大等采矿大国都先后开展了矿山地震研究,且随着电子技术和信号处理技术的发展,多通道的微地震监测技术也开始得到应用,最突出的有以美国斯波坎的Electrolab公司为代表研制和生产多通道微震监测技术和设备,并在美国的金属矿山得到应用,微震监测技术在非矿山行业之外的核能、地下油气存储库、地下隧道工程等领域也得到应用,如加拿大原子能地下实验室就采用了微震监测系统口。
近年来,利用微震监测技术进行地下灾害救助等方面,也得到应用。
煤矿安全管理工作中的微震监测技术分析摘要:我国煤炭资源赋存条件复杂,消耗量大,随着浅层煤炭资源的减少,煤矿开采深度增加、强度提高,煤炭开采的环境也变得更加复杂,矿山开采过程中冲击地压、煤与瓦斯突出、突水等动力灾害发生次数增多,这些灾害都是因为采场应力扰动或地质构造引起的空间微破裂萌生、发展、贯通等煤岩体破裂过程失稳的结果。
微震监测系统通过对煤岩体破裂过程中释放的微地震信号、位置和能量等信息进行采集及处理分析,研究煤矿岩体内部的应力分布特征、煤岩层破裂演化规律等,对煤矿内出现的动力灾害进行监测和预防,为安全开采提供保障。
关键词:煤矿安全管理;微震监测;技术随着煤矿开采深度的不断增加,微震监测技术已成为煤矿安全生产中的监测预警手段之一。
微震监测技术具体指的是在煤矿内的各个方位通过设置具有特定功能的传感器,对矿井内的振动情况进行记录,从而推断出岩石结构的应力变化以及破坏情况。
通过及时有效的采取防治措施,从而避免安全事故的发生。
与传统技术相比,微震监测技术具有远距离、动态、三维和实时监测的特点,还可以根据震源情况确定破裂尺度和性质,从而为确定煤岩体的破坏程度提供依据。
一、微震监测技术原理煤岩体受到采掘或温度等扰动影响会产生变形,其内部积聚的弹性应变能以地震波的形式迅速释放的现象称为微地震(MS) ,高灵敏检波器可以自动采集煤岩体破裂过程的微震信号及其他信息,通过软件记录、处理和分析微震信息,以推断和分析微震事件发生的时间、位置、能量等震源特征的技术称为微震监测技术。
还可通过软件对监测的信息以三维立体形式呈现,结合地震学原理对煤岩体应力应变状态进行分析,深入了解煤岩层的破坏程度及其他性质,对监测对象的破坏和安全状况做出评价。
二、微震监测技术特点微震监测系统通过单轴或三轴传感器,以排列的方式安装固定在煤矿监测区域中,可以将煤岩体内部产生的微震信号实时传递到井下数据转换中心,最终到达地面监测站终端监控计算机,通过对微震数据进行空间定位分析的软件进行处理和分析,可以实现对煤矿实时监测数据的三维立体呈现和高精度定位。
煤矿安全监测监控技术现状及发展趋势摘要:我国矿山资源多为井下作业,不仅环境特殊,作业环境复杂,为了减少矿井灾害的发生,许多专家正在研究无人化智能精准的开采技术,而技术的关键就是监测监控技术。
近年来,我国的煤矿安全监测监控技术取得了很大进步,不仅能够实时监测井下的各种参数,提高煤矿安全生产,而且当灾害事故发生或者即将发生时,能够进行预判,提高了安全管理的效率。
本文从煤矿安全检测监控的现状说起,并对其发展趋势进行探讨。
关键词:煤矿安全;监测监控;现状;发展趋势一、发展历程我国自上世纪80年代开始引进煤矿安全监控系统,再自行研发,经历了推广、强制、规范使用、强化管理等过程。
近些年,随着煤矿安全监控系统的普及应用,基本实现了对矿井瓦斯、一氧化碳等各种灾害气体浓度的在线监测和对井下局部通风机、移变等机电设备的瓦斯电(风电)闭锁控制。
2016年底,国家煤监局在全国范围内推进煤矿安全监控系统升级改造,基于工业太环网、数字总线双重冗余结构的新一代全数字式煤矿安全监控系统集多主通讯、智能传感、电磁兼容等多项关键技术于一体,满足监控系统数字化、智能化以及网络化的升级改造要求,也是未来监控系统的发展趋势。
新系统的应用可有效提高全国煤矿的防灾抗灾能力,为煤矿的安全生产提供保障。
二、我国煤矿监控系统使用现状我国煤田遍布全国,但煤层的赋存条件和地质情况差异很大,很多矿井自然环境恶劣,受到水、火、瓦斯、粉尘、顶板事故等自然灾害的威胁。
在这些自然灾害所造成的事故中,瓦斯事故死亡人数占总死亡人数的30%~40%。
特别是瓦斯煤尘爆炸事故,危害更为严重。
因此,预防事故是煤矿安全工作的重点。
在煤矿中,装备矿井安全监控装置是防止煤矿事故的重要手段,这就要求有更多的煤矿监控系统的研究。
在煤矿监控系统中,井下监控分站担负着非常重要的作用,主要包括对井下甲烷、一氧化碳、氧气、二氧化碳等气体浓度的检测;对风速、风量、气压、温度、粉尘浓度等环境参数的检测;对生产设备运行状态的监测、监控等。
地震技术在煤层气勘探开发中的应用现状与发展趋势摘要:地震技术已成为煤层气勘探开发中有效的勘探手段。
本文阐述了地震技术在煤层气勘探开发中的应用现状与发展趋势。
关键词:地震技术;煤层气勘探开发;应用现状;发展趋势煤层气作为一种新型能源,越来越引起许多产煤国家的重视。
而将地震勘探技术系统地应用于煤层气的勘探中,拓宽了地震勘探的应用范围,达到了发展地震勘探技术的目的。
一、煤层气概述煤层气是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体,是煤的伴生矿产资源,属非常规天然气,是近年来崛起的洁净、优质能源和化工原料。
俗称“瓦斯”,热值是通用煤的2~5倍,1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21kg标准煤,其热值与天然气相当,可与天然气混输混用,而且燃烧后很洁净,几乎不产生任何废气,是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。
煤层气空气浓度达到5%~16%时,遇明火会爆炸,这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。
煤层气直接排放到大气中,其温室效应约为二氧化碳的21倍,对生态环境破坏性极强。
在采煤前若先开采煤层气,煤矿瓦斯爆炸率将降低70%到85%。
煤层气的开发利用具有一举多得的功效:洁净能源,商业化能产生巨大的经济效益,其为国家战略资源。
二、地震勘探技术在煤层气勘探开发中的作用1、了解工作区煤层发育情况及分布范围。
了解工作区煤层发育情况及分布范围是煤层气勘探开发的首要任务之一,仅依靠传统的勘探开发方法很难精确探测煤层气的分布范围,尤其是遇到一些地质情况复杂的地区更是无法精确探测。
传统的煤层气勘探开发时主要依靠人工操作,在探测过程中,需大量的人力及物力,尽管如此检测结果始终不够准确,而地震技术在煤层气勘探开发过程中的应用可很好改变这一现状。
因此,为了更好的满足煤层气勘探开发的实际需求,采用地震勘探技术研究主力煤层的发育情况、分布特征和构造格局,为提供参数井井位奠定基础。
我国煤矿冲击矿压微震监测预警技术研究展望煤岩体在开采影响下发生破裂、滑动过程中,会产生一定频率地震波向周围传播,释放聚集的能量,而波的振幅和频率又取决于煤岩体的强度、应力状态、破裂尺寸和变形速度等。
因此,每一个微震信号都包含有岩体内部状态变化的丰富信息。
应用微震监测系统,其功能是对全矿范围进行微震监测,为评价全矿范围的顶板来压危险提供依据,有效预防灾害发生。
标签:地球物理微震前景展望1矿震机理的研究近年来随着科研项目的推进,中国矿业大学多位教授已经将矿震研究成果证实:矿山地震和天然地震的破裂机制具有相似性和一致性。
然而,不同矿山地震由于诱发成因不同,破裂机制也各有特点。
但是目前,冲击矿压震源机理的认识还不甚明了,直接导致现有微震监测系统的冲击预测精度和各种重要指标的准确性和可靠性尚不够高。
不同震动类型诱发冲击矿压的震源机理还没有进行系统的研究,现有的双力偶、集中力偶等震源机制对许多矿山微震事件都无法给予合理解释。
因此,揭示不同冲击矿压类型的震源过程,寻找较好的矿震理论来解释和指导冲击矿压的预报和防治实践,是微震法预测预报冲击矿压的首要任务。
2冲击矿压破坏机理的研究冲击矿压发生的震源机理和破坏机理,是冲击矿压的因与果。
然而我们发现,震源机理相同产生的后果可能不同,造成相同或相近破坏效果的冲击矿压,其震源机理并不一定相同。
实践证明,冲击矿压和岩层震动总是相伴而生。
因此,需要根据微震监测岩层破裂结果,在充分分析岩层震动,尤其是关键层运动产生的地震波传播与煤岩体相互作用的基础上,深入进行煤岩体受地震波的动力分析和能量聚集与耗散规律研究,从而最大限度降低冲击矿压可能造成的破坏,提供更为坚实的理论依据。
3地震波波速机制研究研究表明,岩石强度越高,地震波的传播速度越快,即质量因数越高,地震振荡中所发生的频谱越高。
换言之,即在某介质内随应力增加,地震波的传播速度也增大。
根据微震监测系统各个观测站接收到的震动信号,进行震源定位后,利用地震层析成像技术,通过地震波到达各测点所需的时间和已知的距离,反演出地震波在不同岩层不同区域的传播速度,并通过数学方法做出波速等值线图,即可得知岩体的应力分布状态及变化趋势,进而可划定高应力和高冲击危险区域。
煤矿安全监测监控技术现状及发展趋势摘要:改革开放以来,随着我国煤炭资源的不断开挖,浅层煤炭的资源量已经逐渐枯竭,自然与人为的灾害也逐渐增多。
为了有效的减少矿山灾害的发生,许多的专家都致力于研究现代化、智能化精密矿山开采技术,而该技术的核心就是各种监控技术。
近年来,我国煤矿安全监测技术得到很大的发展,不但能够实时监测井下各种参数,还能预测和提高灾害发生时的安全管理水平,全面保障了煤炭深度开采的安全性。
鉴于此,本文将针对煤矿安全监测监控技术现状展开探讨,并深入分析了其发展趋势。
关键词:煤矿安全;监测监控技术;现状;发展趋势前言:煤矿安全监测监控系统顾名思义,它能够实时监测矿井下面的各种情况发生,提前预报各种数据,保障煤矿工人的安全也避免灾难的再度发生。
虽然煤矿安全监测监控系统能够保障安全,但是这并不意味着当前的安全监测监控系统已经完全成功。
国家已经给我们打下了非常好的基础,接下来的进步和发展,还得依靠各个煤矿企业去利用自身去发展和壮大整个煤矿监测监控系统。
1煤矿安全监测监控系统概述煤矿安全监测监控系统就是指在煤矿安全开采的过程中通过各种模拟量及开关量传感器对井下生产环境进行实时监测,将监测到井下大巷及作业地点的风速、瓦斯、温度、一氧化碳等数据信息传输到地面监测监控中心,便于工作人员能够有效的掌握井下的各种情况,在突发事件发生前给出预警信号,有效预防安全事故的发生。
目前我国煤矿企业常用的安全监测监控系统的基本都是监测中心站、安全监控分站、各种传感器及断电器等组成。
在作业现场连续作业过程中,目前的设备出现了作业稳定性低、安全监测参数不准确、不完整等问题。
2安全监控系统的作用2.1提高了管理效率与人工管理相比,煤矿安全监测监控系统最大的优点在于提高了管理效率。
通过运用一些信息化技术,极大地简化了对煤矿井下生产情况的管理,例如水、瓦斯、粉尘以及人员行为等方面。
在过去,要实现对这些项目的管理,需要井下数十名管理人员进行操作,不仅耗费了大量的时间,而且所获得的数据十分有限。
煤矿安全监测技术发展趋势分析煤矿安全一直是我国工业生产中的重要问题,随着技术的不断发展,煤矿安全监测技术也在不断创新和改进。
本文将从三个方面分析煤矿安全监测技术的发展趋势。
首先,随着物联网技术的快速发展,煤矿安全监测技术也在不断向智能化方向发展。
传统的煤矿安全监测主要依靠人工巡检和仪器设备监测,存在监测范围有限、监测效率低下等问题。
而物联网技术的应用可以实现对煤矿各个环节的实时监测和数据采集,通过传感器、无线通信等技术手段,将监测数据传输到监控中心,实现对煤矿安全状况的全面监测和管理。
这样一来,不仅可以提高煤矿安全监测的效率和准确性,还可以及时发现和预警潜在的安全隐患,为煤矿生产提供更加可靠的保障。
其次,随着传感器技术的不断进步,煤矿安全监测技术也在向多元化方向发展。
传统的煤矿安全监测主要关注瓦斯、煤尘等有害气体的监测,而现在的煤矿安全监测已经涵盖了温度、湿度、风速、地质构造等多个方面的监测内容。
这些传感器可以实时采集各种参数的变化情况,并通过数据分析和建模,提供给煤矿管理者决策参考。
例如,通过监测瓦斯浓度和风速,可以预测瓦斯爆炸的风险;通过监测温度和湿度,可以预测火灾的发生概率。
多元化的监测内容可以更全面地了解煤矿的安全状态,提高安全管理的科学性和准确性。
最后,随着大数据和人工智能技术的兴起,煤矿安全监测技术也在向智能化和预测性方向发展。
传统的煤矿安全监测主要是对已经发生的事故进行事后分析和处理,而现在的煤矿安全监测已经可以通过大数据分析和人工智能算法,预测潜在的安全风险,提前采取措施避免事故的发生。
例如,通过对历史数据的分析,可以建立煤矿安全的模型,预测出潜在的安全隐患;通过对实时监测数据的分析,可以及时发现异常情况,并通过智能决策系统提供相应的预警和建议。
这种智能化和预测性的监测技术可以大大提高煤矿的安全性和生产效率,减少事故的发生和损失。
综上所述,煤矿安全监测技术的发展趋势主要体现在智能化、多元化和预测性方面。
煤矿安全监测监控技术现状及发展趋势摘要:改革开放至今,伴随我国煤炭资源的日益开挖,浅层煤炭的资源量不断出现枯竭化,导致自然和人为灾害不断增加。
为了严格控制矿山灾害的出现,越来越多的专家都开始研究分析智能化的精密矿山开采技术,而此技术的核心即利用各种监控技术。
近些年来,我国煤矿安全检测技术获得飞速发展,不但可以对井下各类参数进行实时监测,而且可积极预测并提升灾害出现中的安全管理水平,为煤炭深度开采的安全性提供保障。
文中基于煤矿安全,分析了监测监控技术的现状,提出良好的发展趋势,以供参考。
关键词:煤矿安全;监测监控技术;现状;发展趋势前言:煤矿安全监测监控系统就是针对矿井下各类情况的出现进行实时监测,有限预报各类数据,为煤矿工人的安全提供保障,从而减少灾害的发生。
尽管煤矿安全监测监控系统可确保安全,但并不代表着安全监测监控系统的成功创建。
国家已为煤矿企业奠定了良好基础,而未来的进步和发展需要企业结合自身的情况进行整体煤矿监测监控系统的发展壮大。
1煤矿安全监测监控系统简述煤矿安全监测监控系统一般指的是在进行煤矿安全的开采中,利用大量模拟量和开关量传感器针对井下生产环境开展实时的监测,使井下大巷和施工操作位置的瓦斯含量、风速、温度、一氧化碳等各种被监测到的数据信息传输至地面监测监控中心,有利于工作者精准掌控井下的各类情况,即可在突发事件出现前提出预警信号,更好地预防出现安全事故。
现如今,我国煤矿企业常见的安全监测监控系统的根本均为监测中心站、安全监控分站、各类传感器与断电器等组成部分。
在作业现场连续作业中,很容易发生作业稳定性低、安全监测参数不精准及不完整等各种问题。
2煤矿安全监测监控技术现状2.1煤矿安全监测监控技术数据传输率低在煤矿井下操作过程中,煤矿监测监控系统很容易出现各种各样的问题。
煤矿监测监控信号的重要来源就是传感器,传感器信号通过矿井分站将数据信息传输到地面主机,然而,传输工作的开展,企业能够传递的信息数据率低于百分之二十,传输率严重不足,导致煤矿监测监控系统无法获得更多有效的信息数据,不能更好地了解井下的实际情况,无法提出切实可行的解决措施。
第25卷第12期 2016年12月 中 国 矿 业
CHINA MINING MAGAZINE V01.25,No.12
DeC. 2O16
煤矿微震监测技术现状与发展前景 丛 森 ,程建远 ,王云宏 ,房 哲 (1.西安科技大学地质与环境学院,陕西西安710054; 2.中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710077)
摘要:微震监测技术是一门新兴的地球物理实时监测技术,其研究工作主要集中在微震震源定位 方法和微震信号初至拾取两个方面:定位方法以经典的Geiger法以及在此基础上发展的各种线性、非线性 微震震源定位方法为主;STA/LTA法、AIC法、分形维数法和小波变换法是微震信号初至拾取的主要方 法。目前,矿山领域将微震监测技术主要用于冲击地压、突水等灾害的预测预报;矿山微震监测技术在提 高震源定位精度、数据精细化处理等方面还有待加强,从基础理论研究、数据信号处理和仪器研发等方面 对矿山微震监测技术进一步研究和发展方向进行了展望。 关键词:微震监测;震源定位;初至拾取;冲击地压;突水 中图分类号:TD76 文献标识码:A 文章编号:1004—4051(2016)12—0087—07
The development review of mining microseismic monitoring technology and its future outlook
CONG Sen ,CHENG Jianyuan ,WANG Yunhong ,FANG Zhe (1.College of Geology&Environment,Xi’an University of Science and Technology,Xi’an 710054,China; 2.Xi’an Research Institute,China Coal Technology&Engineering Group Corp,Xi’an 710077,China)
Abstract:Microseismic/nonitoring technology is a new geophysical monitoring technology whose theoretical research mainly is focused on the source location method and microseismic signal recognition.All kinds of linear and nonlinear localization methods are developed based on the classical Geiger method.STA/ LTA,AIC,fractal dimension and wavelet transform is the main method of microseismic first-break picking method.Microseismic monitoring is widely applied in mining engineering fields,such as rock bursting and mine water inrush disaster prevention and forecast.Mine microseismic monitoring technology needs to be strengthened in the improving source location precision and data refinement processing,The mine microseismic monitoring technology further research direction was prospected from the of basic theory research,data signal processing and Instrument research. Keywords:microseismic monitoring;source location;first-break picking;rock burst;mine Water iDrUsh
随着煤矿开采深度的不断增加,微震监测技术 已成为煤矿安全生产中的监测预警手段之一。微 震监测是通过在监测区域不同方位设置微震传感 器,对微震事件进行实时记录,分析各种震动参数 收稿日期:2016-09—01 基金项目:国家科技重大专项项目资助(编号:201lZX05040—002); 科技部科研院所专项基金项目资助(编号:2013EG122200);国家科 技支撑计划项目资助(编号:2012BAK04B04) 第一作者简介:丛森(1987一),男,内蒙古通辽人,博士研究生,主 要从事微震监测技术的研究,E—mail:congsenck@163.tom。 (振动能量、振动频次、震源半径、震动力矩、压力降 等),计算破裂发生的时间和位置,进而推断煤岩体 应力状态及破坏情况 ]。因此,一般情况下,微震监 测系统至少包括微震记录仪器、接收传感器、信号 处理方法、空间定位算法以及可视化分析终端等。 与传统技术相比,微震监测技术具有远距离、动态、 三维和实时监测的特点,还可以根据震源情况确定 破裂尺度和性质,从而为确定煤岩体的破坏程度提 供依据 。 本文论述了煤矿微震监测技术的研究历程和 最新进展,并对微震监测技术今后研究和发展的方 88 中国矿业 第25卷 向进行了展望。 1微震监测技术的研究现状 1910年Hans benndorf对微地震现象进行了 最早的描述[3],但在当时并没有引起人们的注意。 直到20世纪3O年代末期,美国矿业局的研究人员 利用声波探测技术在具有岩爆倾向性的矿井进行 岩石力学的相关研究时,发现在拆除声波发射器 后,接收传感器仍能接收到声波信号,自此微地震 现象引起了人们的广泛注意,并展开了大量的研 究,目前已经在众多领域得到应用l_4]。微震监测技 术的核心是震源定位和微震信号的初至拾取,只有 得到高精度的定位数据,才能充分发挥微震监测技 术的优势。 1.1微震震源定位技术 1.1.1 定位算法 微震震源定位是指利用采集到的震动波信号, 通过特定的震源定位算法,反演微震事件的空间位 置和发震时刻。震源定位所需要的输入数据包括 微震监测台网中各传感器空间坐标、各传感器接收 到的波的到时和监测介质中地震波的传播速度 等l_5 ]。微震震源定位精度,受震源定位算法、微震 监测台网布设、到时数据和波速模型等因素的 影响 。 根据震源定位的原理不同,微震震源定位方法 分为两大类:一类是基于三轴传感器的震源定位方 法;另一类是基于到时不同理论_7 ],即利用振动波 的到时差值、波速和传感器空间坐标进行震源定位 的方法。由于三轴传感器的震源定位方法在小范 围内监测时难以精确地分离P波和S波,因此该方 法在微震监测中应用较少;而基于到时不同理论的 震源定位方法种类繁多,例如经典的Geiger法、双 重残差法等。 目前,震源定位中应用较多的是1912年德国科 学家Geiger提出的经典方法[9 以及在此基础上发 展的各种线性方法,如相对定位法、联合定位法与 双重残差法等 。其原理是将非线性问题线性化 并给出最小二乘解。由于该方法的计算量很大,20 世纪70年代随着计算机技术的兴起,Geiger算法 才重新焕发了强大的生命力。Lee等[1 在Geiger 法的基础上开发了HYPO71—86系列定位程序,开 启了计算机定位的先河。林峰等 分析了Geiger 定位方法与线性方程组定位方法的优缺点,提出了 以线性定位解作为Geiger定位法的迭代初值进行 定位求解的联合定位方法,该方法显著提高了求解 效率,但线性定位解对联合定位法定位精度的影响 程度尚缺乏相应的论证。张唤兰[1。 利用三分量检 波器的数据信号联合走时和传播方向构建了矢量 目标函数,并在此基础上得到了改进的Geiger定位 算法。由于矢量目标函数综合考虑了走时和传播 方向,模型数据的测试表明这种方法的定位精度优 于经典Geiger定位算法,在对震源深度的定位上有 着较大的应用空间。 由于线性定位方法对初始值的依赖程度较高, 初始值选取不当时会使得定位发散或得不到定位 结果_1 。为了解决这些问题,人们相继提出了一些 非线性方法,如梯度法、牛顿法、全局搜索法、 Bayesian法、蒙特卡洛法、单纯形算法、模拟退火法 与遗传算法等_1 。周运波、杨晓东 ¨ 对上述一 些非线性方法的基本原理和优缺点进行了介绍;周 民都等 采用遗传算法对模拟和真实地震事件进 行了定位,并与Powell等方法进行对比,发现遗传 算法给出的定位结果在发震时刻和震源深度上更 为可靠,并且对非包围地震定位效果较好。李会义 等_】 、李成武等L1 9_应用牛顿迭代法求解非线性方 程组,并借助Matlab的强大运算功能进行震源定位 研究,使得震源定位速度、精度均得到很大提高;李 楠等__2 。 采用基于u范数统计准则的单纯形算法 进行微震震源定位研究,通过现场爆破试验与其他 方法对比研究表明:该方法定位结果稳定,定位精 度高,并且算法受震源和台网相对位置的影响较小。 2O世纪9O年代,Waldhauser和EllsworthI2 ] 提出了双差分定位法。该算法的思想是计算同一 台站接收的、两个相邻地震的观测走时差,减去理 论计算值的走时差后得到的残差(双差)来确定其 相对位置,该方法的突出优点在于它可以利用频谱 中的互相关分析法读取事件的到时差,大大提高了 到时数据的精确度,从而使定位结果比常规定位方 法提高了一个数量级_2 。张唤兰在双差分定位 法的基础上提出了混合差定位法,这种方法在不影 响定位精度的情况下,降低了算法的存储量和对微 地震事件群的初始质心位置的敏感度,提高了计算 效率 。目前,微震震源定位的算法较多,但大多 没有从根本上解决求解的发散与求解效率等问题。 震源定位的影响因素较多,在完善定位算法的同时 应综合考虑算法与速度模型、台网布置等影响因素 之间的相互关系,在提高算法稳定性与定位精度的 同时应合理评价其他因素对定位精度的影响。 1.1.2观测系统 为提高震源定位精度,在震源定位算法研究的 基础上,国内一些学者对微震监测台网的优化布置