GB/T 25217.4-2019 冲击地压测定、监测与防治方法 第4部分：微震监测方法

　　ICS 73 . 010 D 20

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 25217 . 4—2019

　　冲击地压测定、监测与防治方法

　　第 4 部分：微震监测方法

　　Methodsfortest，monitoringandpreventionofrockburst—

　　part4：Monitoringmethodofmicroseismicity

　　2019-10-18 发布 2020-05-01 实施

　　国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 25217 . 4—2019

　　前 言

　　GB/T 25217《冲击地压测定、监测与防治方法》分为 14 个部分：

　　— 第 1 部分：顶板岩层冲击倾向性分类及指数的测定方法;

　　— 第 2 部分：煤的冲击倾向性分类及指数的测定方法;

　　— 第 3 部分：煤岩组合试件冲击倾向性分类及指数的测定方法;

　　— 第 4 部分：微震监测方法;

　　— 第 5 部分：地音监测方法;

　　— 第 6 部分：钻屑监测方法;

　　— 第 7 部分：采动应力监测方法;

　　— 第 8 部分：电磁辐射监测方法;

　　— 第 9 部分：煤层注水防治方法;

　　— 第 10 部分：煤层钻孔卸压防治方法;

　　— 第 11 部分：煤层卸压爆破防治方法;

　　— 第 12 部分：开采保护层防治方法;

　　— 第 13 部分：顶板深孔爆破防治方法;

　　— 第 14 部分：顶板水压致裂防治方法。

　　本部分为 GB/T 25217 的第 4 部分。

　　本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本部分由中国煤炭工业协会提出并归口 。

　　本部分起草单位：煤炭科学技术研究院有限公司、山东能源集团有限公司、中国矿业大学、华北科技学院、天地科技股份有限公司。

　　本部分主要起草 人：齐 庆 新、翟 明 华、孔 令 海、曹 安 业、欧 阳 振 华、贺 虎、高 乐、潘 俊 锋、邓 志 刚、巩思园。

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　　冲击地压测定、监测与防治方法

　　第 4 部分：微震监测方法

　　1 范围

　　GB/T 25217 的本部分规定了煤矿冲击地压微震监测方法中涉及的术语和定义、仪器设备及技术参数、微震监测系统布置方案、冲击地压危险判别方法。

　　本部分适用于煤矿冲击地压微震监测。

　　2 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　2.1

　　微震 microseismicity

　　井巷或工作面周围震动能量大于 100 J、频率 0.1 Hz~150 Hz 的煤(岩)体破裂现象。

　　2.2

　　微震监测系统 microseismicmonitoringsystem

　　用于监测、记录、分析微震的系统，由微震传感器、信号采集系统、数据传输系统、时间同步系统和数据分析系统等组成。

　　2.3

　　微震传感器 microseismicsensor

　　能监测微震信号，且可将微震信号转换为电信号的传感器。

　　注：改写 GB/T 7665—2005,定义 3 . 1 . 1 。

　　2.4

　　微震能量 microseismicenergy

　　微震震源辐射的弹性波能量。

　　2.5

　　微震总能量 totalmicroseismicenergy

　　单位时间内的微震事件能量总和。

　　2.6

　　微震频度 microseismicnumber

　　单位时间内发生的微震事件次数。

　　3 仪器设备及技术参数

　　3 . 1 仪器设备使用基本要求

　　仪器设备应符合下列要求：

　　a) 冲击地压微震监测仪器设备的配置及技术参数应满足 4.2~4.4 的要求。

　　b) 微震监测系统应保证 24 h 不间断运行，当矿井电网停电后，备用电源应能保持系统正常工作

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　　时间不低于 2 h。

　　c) 微震监测系统软件应具有人机对话功能，便于参数修改、数据查询和结果分析等。

　　3 . 2 微震传感器

　　微震传感器的频率响应范围应涵盖 0.1 Hz~600 Hz。

　　3 . 3 信号采集系统

　　能采集和记录微震相关信息，包括微震波形和时间等相关信息;采样率不低于 500 Hz,能实现远程不间断运行;系统时间与标准时间偏差不大于 ±8 ms。

　　3 . 4 数据传输系统

　　能通过地面监控室计算机实现井下微震相关信息数据的远程、实时、动态和自动传输。

　　3 . 5 时间同步系统

　　具备独立、统一的同步授时模式，在时间上同步记录各微震传感器上的微震波形，各微震传感器时

　　间同步精度小于 1 μs。

　　3 . 6 数据分析系统

　　应具有微震波形信号分析处理功能，可以对微震波形数据进行人机交互处理分析，能够以计算并保

　　存微震事件发生的时间(准确到秒)、能量和震源的三维空间坐标(X，Y，Z)，数据库格式参见附录 A。震源平面定位误差不大于 ±20 m,垂直定位误差不大于 ±50 m。

　　应具有对微震相关信息数据库进行查询、分析和显示等功能，可在矿井采掘工程平面图上自动显示微震事件。

　　4 微震监测系统布置方案

　　4 . 1 一般监测范围

　　应能覆盖矿井采掘区域。

　　4 . 2 重点监测范围

　　应能覆盖评价具有冲击危险性的区域。

　　4 . 3 微震传感器布置

　　微震传感器位置应考虑垂直方向的立体布置，应能满足立体空间范围和定位误差的要求，避开围岩破碎、构造发育、渗水、较强振动干扰、较强电磁干扰等区域，安装基础稳定可靠。

　　4 . 4 系统校核

　　系统校核应符合下列要求：

　　a) 系统校核正常情况下一般每两年进行一次，应对微震传感器及外观结构和安装基础进行校验，应按说明书使用标准检测仪器对微震传感器进行校准比对。

　　b) 采掘条件发生较大变化时，应考虑微震信号衰减且满足定位误差要求，对微震传感器布置进行优化;布置优化后的微震传感器间距为 200 m~1 000 m。

　　c) 系统校核优化后，应采用放炮震源对系统定位误差进行校验。

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　　5 冲击地压危险判别方法

　　5 . 1 指标构成

　　微震频度和微震总能量为主要判别指标，微震能量最大值等为辅助判别指标。

　　5 . 2 指标临界值

　　5 . 2 . 1 临界值的确定

　　首先，在评价的基础上，参考临近相似条件的矿井和工作面，确定判别指标初值。

　　其次，在初值应用的基础上，结合钻屑法、采动应力法和矿压法等局部监测结果，统计分析无冲击地压危险发生条件下微震监测指标最大值，以该最大值作为判别指标临界值。

　　5 . 2 . 2 临界值的调整

　　矿井接续到新采区或新回采工作面后，应在评价的基础上，重新确定判别指标初值和临界值。

　　5 . 3 判别方法

　　5 . 3 . 1 绝对值法

　　当微震频度、微震总能量或微震能量最大值达到或超过临界指标时，说明冲击地压危险增大。

　　5 . 3 . 2 趋势法

　　出现下述情况时，说明冲击地压危险增大，具体为：

　　a) 微震频度和微震总能量连续增大。

　　b ) 微震频度和微震总能量发生异常变化。

　　c) 微震事件向局部区域积聚。

　　5 . 3 . 3 综合判别方法说明

　　冲击地压微震监测方法为区域性监测手段，主要起到趋势性判别的作用。 对局部区域冲击地压危险的判别，应结合冲击地压局部监测结果如钻屑、采动应力、电磁辐射、地音和矿压等进行综合判别。

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　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　微震结果保存记录表

　　微震结果保存记录表如表 A. 1 所示。

　　表 A.1 微震结果保存记录表

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　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 7665—2005 传感器通用术语