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基于微震技术上覆岩层运动规律井上下立体监测研究与应用

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成果主要完成人

王 利、牟海鹏、欧阳广臣、孔令猛、陈 祥、查华胜、宣金国、来敬波

项目概况

项目通过在运河煤矿地表布设微震监测点,结合井下已有的微震监测点,形成一个新的覆盖全矿井的微震监测台网,利用无线4G技术采集矿井生产活动信号、工作面及上覆岩体微破裂所释放的弹性波信号,通过分析微震波形信号特征、利用基于机器学习和波形匹配的先进算法检测微弱微震事件,并综合利用微震定位、震源机制解、CT反演确定“三带”分布,研究孤岛工作面冲击地压规律,以保障运河煤矿煤炭开采安全。因此利用立体微震监测实时在线监测信号进行准确、快速的分析判断与评估是保证矿上安全运行的前提,同时对促进矿山企业安全管理科学化、现代化具有很重要的现实意义。 (1)提出了通过建立地面与井下联合立体的全矿井微震监测与成像系统,利用4G无线传输技术,将微震监测数据实时动态远距离传输到矿井监测中心。(2)利用基于波形相似性的微震事件模板匹配监测方法和基于AI人工智能的机器学习微震事件检测方法,准确、高效检测微破裂事件。(3)基于微震事件的时空特征信息,利用微震事件的绝对和相对P波、S波到时以及到时差数据,进行了区域岩体速度结构CT反演,从而得到三维 Vp、Vs 和 Vp/Vs 结构体以及区域应力变化趋势,来刻画岩体从应力集中、裂纹萌生、扩展和岩体失稳过程。