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危岩崩塌微震监测现场试验研究
1
作者 苏国韶 黄吕 +2 位作者 牛文静 许华杰 黄京华 《工程勘察》 2026年第2期9-15,30,共8页
针对传统变形监测技术不适用于突发性强、失稳前夕变形小的危岩崩塌监测与预警问题,依托某高速公路采石场边坡,开展了危岩崩塌过程微震监测现场试验。试验结果表明:根据微震信号演化特征,将危岩崩塌孕育过程分为“缓慢启裂、加速开裂、... 针对传统变形监测技术不适用于突发性强、失稳前夕变形小的危岩崩塌监测与预警问题,依托某高速公路采石场边坡,开展了危岩崩塌过程微震监测现场试验。试验结果表明:根据微震信号演化特征,将危岩崩塌孕育过程分为“缓慢启裂、加速开裂、贯通崩塌”三个阶段,不同阶段的微震信号活跃度、主频、幅值、张拉剪切型信号占比等特征具有显著差异;危岩崩塌前夕,微震信号具有低频与高幅值信号数量增大、b值连续下降、信号活跃度短时激增、剪切型信号比例显著增加等特征,为基于微震信号的危岩崩塌预警标准建立提供了科学依据。 展开更多
关键词 危岩 崩塌 监测 微震
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深部复杂地质条件煤层底板微震演化规律与突水危险性评价
2
作者 王晓雨 周金艳 《煤炭与化工》 2026年第2期56-60,72,共6页
随着煤矿开采逐步向深部延伸,深部高应力、高水压、高水温环境下底板水害风险显著加剧,传统水害预警手段的局限性日益凸显。微震监测技术凭借其实时性、覆盖范围广等显著优势,贯穿采前、采中全时段监测,为水害预警提供了更为有效的技术... 随着煤矿开采逐步向深部延伸,深部高应力、高水压、高水温环境下底板水害风险显著加剧,传统水害预警手段的局限性日益凸显。微震监测技术凭借其实时性、覆盖范围广等显著优势,贯穿采前、采中全时段监测,为水害预警提供了更为有效的技术途径。明确深部复杂地质条件下微震事件演化规律对回采底板水害防治具有重要意义,本文以九龙矿15249N工作面为工程背景,结合采用理论分析、微震监测、层次分析法等多手段,研究深部复杂地质条件煤层底板微震演化规律,并对突水危险性进行评价,确定了风险值,进行了高、中、低划分,为九龙矿底板突水危险性评价提供参考依据,为工作面防治水工程措施的制定提供指导。 展开更多
关键词 深部开采 微震 底板突水 超前影响 微震能量
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基于Transformer的深部矿山微震信号自动分类技术研究
3
作者 骆贞江 雷入 +4 位作者 马少维 谭丽龙 于德宁 贺艳军 彭平安 《金属矿山》 北大核心 2026年第2期166-176,共11页
针对深井矿山微震监测中人工判别效率低下、传统机器学习方法对复杂非平稳信号分类精度不足的问题,提出一种基于Transformer架构的微震信号自动分类模型。基于真实矿山数据构建了包含微震事件、爆破振动及噪声3类信号的标注数据集。通... 针对深井矿山微震监测中人工判别效率低下、传统机器学习方法对复杂非平稳信号分类精度不足的问题,提出一种基于Transformer架构的微震信号自动分类模型。基于真实矿山数据构建了包含微震事件、爆破振动及噪声3类信号的标注数据集。通过提取信号时频特征并结合Transformer的自注意力机制,该模型有效捕捉了波形中的长程依赖关系与全局特征,显著提升了分类精度,同时增强了对波形混淆现象的辨识能力,展现出良好的泛化性与工程适用性。试验结果表明:模型在测试集上达到96.3%的整体分类准确率,微震事件与爆破信号的识别率均超过97%;在多项性能指标上均显著优于SVM、KNN、CNN-BiLSTM及VGG16等对比模型。本模型通过有效解决波形混淆问题,为矿山微震监测系统的智能化升级与地压灾害实时精准预警提供了技术支撑。 展开更多
关键词 微震监测 信号分类 Transformer模型 深度学习 深部矿山
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微震集聚度:微震时空演化五维指标的概念、算法和应用
4
作者 郝宪杰 杨怀翔 +4 位作者 潘鹏志 张洪岚 李航 王兆丰 潘光耀 《煤炭学报》 北大核心 2025年第S1期221-234,共14页
微震数据监测已成为矿井安全判识、预警的重要手段,但是基于微震的时空演化机制及其与岩层活动的相关性仍然亟待解决。当前微震分析多采用多个指标分别或者综合评价,但是不同指标间的联系较弱,多个指标可能存在冗余,单个指标则可能存在... 微震数据监测已成为矿井安全判识、预警的重要手段,但是基于微震的时空演化机制及其与岩层活动的相关性仍然亟待解决。当前微震分析多采用多个指标分别或者综合评价,但是不同指标间的联系较弱,多个指标可能存在冗余,单个指标则可能存在不足,导致判识结果关联性较弱甚至相悖。工作面海量的、能量各异的微震事件都是由岩层破裂和回转运动引起,许多微小事件是由同一个岩层破坏衍生的,故而微震事件之间存在一定的关联性。因此,基于内涵丰富的指标来研究微震时空演化有着至关重要的意义。基于此提出了一个包含空间3个维度、能量1个维度以及时间1个维度,共5个维度的微震时空演化指标:微震集聚度,该指标表明岩层破断回转时往往伴随着较大的微震能量或者是空间聚集程度和时序集中度。推导了包含能量、空间、时序3个因素下的微震集聚度计算公式,并进行了推广性验证。进一步采用该公式计算了亭南307工作面初次来压和周期来压期间的微震事件的微震集聚度,并分析了较大微震集聚度的事件所在层位的分布规律。研究结果表明直接顶的微震事件频次较大,但其大部分事件的微震集聚度大小不如基本顶,较大微震集聚度的事件更能反应矿山压力变化规律。初次来压和周期来压前后基本顶微震集聚度均呈现先上升后下降的规律。该指标突破了能量频次、空间频次等单一性分析,可以在一定程度上降低直接顶和基本顶中微小微震影响,更加直观地揭示了矿压显现的整体规律。微震集聚度具有一个指标多个维度的特征,不仅可以在矿山进行应用,还可以推广到隧道、水电站、金属矿等所有应用微震的岩土领域,具有重要的现场意义。 展开更多
关键词 矿山压力 微震判识 微震时空演化 微震集聚度
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基于褶皱区微震多参量指标前兆信息特征的冲击地压预警方法
5
作者 王盛川 郑庆学 +1 位作者 刘建庄 李应骞 《煤炭与化工》 2026年第1期55-63,115,共10页
在全面有效捕捉冲击地压灾变前监测信息的前提下,如何面对不同类型冲击时提高监测预警的准确性成为未来冲击地压监测预警发展的关键因素。本文初步尝试建立了适用于褶皱区工作面冲击地压监测预警的新方法,以胡家河煤矿402103工作面为工... 在全面有效捕捉冲击地压灾变前监测信息的前提下,如何面对不同类型冲击时提高监测预警的准确性成为未来冲击地压监测预警发展的关键因素。本文初步尝试建立了适用于褶皱区工作面冲击地压监测预警的新方法,以胡家河煤矿402103工作面为工程基础,提取4次冲击显现的指标数据特征,结合神经网络模式识别,建立了包括指标及权重的适用于褶皱区工作面冲击预警的多参量预警模型。研究结果表明,危险预测效果较好的指标包括b值、活动度、活动标度、等效能级参数;求解神经网络预测模型的准确率达到87%,优秀指标预警权重为活动度(0.42)>b值(0.34)>等效能级(0.21)=活动标度(0.21)。后续冲击预测时,8个预警指标中7个做出有效预警。 展开更多
关键词 冲击地压 褶皱构造 微震前兆 神经网络 权重模型
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孤岛工作面防冲实践及微震响应分析
6
作者 韩子健 王瑞 卢鑫 《煤炭与化工》 2026年第2期73-76,81,共5页
为解决孤岛工作面冲击地压防控难题,以孙村煤矿21117工作面为研究对象,针对该工作面三面采空及下煤层局部采空的复杂条件,通过现场实践系统分析了冲击地压的主要影响因素、防治技术及其微震响应规律。研究表明,上覆厚硬关键层悬顶结构... 为解决孤岛工作面冲击地压防控难题,以孙村煤矿21117工作面为研究对象,针对该工作面三面采空及下煤层局部采空的复杂条件,通过现场实践系统分析了冲击地压的主要影响因素、防治技术及其微震响应规律。研究表明,上覆厚硬关键层悬顶结构、周边采空区与下煤层采空区形成的应力叠加效应,是诱发工作面冲击地压的关键因素,微震监测技术可精准捕捉煤岩体形变过程中释放的能量频谱特征,据此实施了大直径钻孔卸压,在回采全程未监测到异常高能量微震事件,防冲效果显著,有效降低了孤岛工作面开采风险。研究揭示了此类孤岛工作面的微震响应机制,为类似条件下冲击地压防治提供了工程借鉴。 展开更多
关键词 孤岛工作面 冲击地压 大直径钻孔卸压 微震响应
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微震与电法耦合监测技术在顶板水害监测中的应用
7
作者 张博 梁永刚 +1 位作者 杨从涛 段建华 《山西焦煤科技》 2026年第1期22-26,38,共6页
利用“地-井”微震与矿井电法耦合监测技术对40302工作面顶板采动裂隙及其富水性进行连续监测,并且与顶板水量情况进行了对比。研究结果表明:微震与电法耦合监测可以准确获得顶板采动裂隙高度,40302工作面裂隙带的发育高度在顶板以上140... 利用“地-井”微震与矿井电法耦合监测技术对40302工作面顶板采动裂隙及其富水性进行连续监测,并且与顶板水量情况进行了对比。研究结果表明:微震与电法耦合监测可以准确获得顶板采动裂隙高度,40302工作面裂隙带的发育高度在顶板以上140~220 m,平均高度180 m;当工作面回采通过低阻异常区时,异常响应增强或范围变大,随后异常响应减弱,分析认为顶板裂隙上方的含水层导致裂隙充水范围增大;低阻异常区与工作面涌水量正相关,工作面回采通过异常区时涌水量增大,但存在滞后性,这可能是由于顶板隔水层、含水层破坏速度不一致引起。 展开更多
关键词 顶板涌水 微震监测技术 视电阻率监测技术
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微震三维可视化技术在采动煤岩灾害预警中的应用
8
作者 任建峰 《中国科技信息》 2026年第2期27-30,共4页
1背景1.1研究背景与采动煤岩动力灾害预警需求随着全球能源需求持续不断地增长,煤炭作为关键的基础能源,其开采的深度以及强度持续加大,然而深部煤矿开采面临着越发严峻的动力灾害威胁,如冲击地压、煤与瓦斯突出等,这些灾害对矿工的生... 1背景1.1研究背景与采动煤岩动力灾害预警需求随着全球能源需求持续不断地增长,煤炭作为关键的基础能源,其开采的深度以及强度持续加大,然而深部煤矿开采面临着越发严峻的动力灾害威胁,如冲击地压、煤与瓦斯突出等,这些灾害对矿工的生命安全以及矿井生产的连续性造成严重威胁。据统计,采动诱发的动力灾害发生概率上升幅度较大,给煤矿企业造成了极大的经济损失,同时带来社会影响。发展高效且精准的煤矿动力灾害预警技术,是保障煤矿安全生产的关键所在。 展开更多
关键词 采动煤岩灾害 微震三维可视化技术
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基于地面微震监测的厚硬顶板水力压裂裂缝扩展效果研究
9
作者 姚子涛 陆闯 +2 位作者 王宾昌 杨光宇 张晨阳 《煤炭工程》 北大核心 2026年第2期85-92,共8页
水力压裂厚硬顶板的裂缝扩展效果,是评估该技术防冲性能的关键所在。以20101工作面厚硬岩层顶板水力压裂工程作为背景,运用地面微震监测技术以及最小体积覆盖椭圆球法,针对水力压裂过程中裂缝的扩展规律展开研究。结果表明:在总压裂长度... 水力压裂厚硬顶板的裂缝扩展效果,是评估该技术防冲性能的关键所在。以20101工作面厚硬岩层顶板水力压裂工程作为背景,运用地面微震监测技术以及最小体积覆盖椭圆球法,针对水力压裂过程中裂缝的扩展规律展开研究。结果表明:在总压裂长度为1000 m的范围内,总共监测到1255个微震事件;裂缝扩展范围与压裂液用量呈正相关,与压裂施工时间并无关联,且随着微震事件增加,厚硬岩层裂缝扩展范围增大;②以水平井为中心,水力压裂裂缝水平南北方向平均半径、水平东西方向平均宽度和垂直方向平均半径分别为127、71和31 m,水力压裂后厚硬岩层裂缝扩展体积(SRV)为371.2×10^(4)m^(3);③井下疏水孔钻场出水情况与地面微震监测裂缝扩展结果较为相符。研究结果表明地面微震监测技术能够用于水力压裂裂缝扩展效果的评估,可为该类条件下顶板水力压裂的裂缝评估以及防冲效果分析提供科学依据。 展开更多
关键词 水力压裂 微震监测 裂缝扩展 厚硬顶板 冲击地压
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基于微震技术的河流过程监测及水文参数反演的初步探索
10
作者 冯亮 张世哲 +3 位作者 谢斌 周晓悦 续伟 王艳梅 《地质科技通报》 北大核心 2026年第1期236-246,共11页
河流监测手段趋向遥感、智能化,传统河流监测技术费时费力,且在洪水期间面临仪器损坏和缺失数据的风险。国家地震台网分布广泛密集,微震技术具有远程无接触、低成本和24 h无间断监测的特点,正逐渐被用于河流监测中。通过野外河流微震监... 河流监测手段趋向遥感、智能化,传统河流监测技术费时费力,且在洪水期间面临仪器损坏和缺失数据的风险。国家地震台网分布广泛密集,微震技术具有远程无接触、低成本和24 h无间断监测的特点,正逐渐被用于河流监测中。通过野外河流微震监测试验,监测与分析河流过程的动态振动信号,获取河流湍流过程微震信号的物理特征。在此基础上,利用带通滤波的方法保留2~7 Hz频带的信号,采用Welch法计算出微震信号时频分析图上在2~7 Hz频带内1 min平均地震功率,将其转换为能量的形式,并与现场测得的河流水文数据相匹配,从而评估微震监测河流的潜力。为获取河流的水文参数,提出一个简单的线性回归模型量化平均功率谱密度(PSD)与河流湍流过程之间的关系,由此推导出反演计算河流流量的线性近似模型,模型反演结果在实测值附近波动,相对误差在10.29%以内,反演结果较为准确。本研究为野外河流微震监测试验的初步探索,研究成果可为依托国家高密度地震台站的河流洪水及常态水文遥感、智能化监测提供参考和理论依据。 展开更多
关键词 微震监测 河流过程监测 时频分析 功率谱密度(PSD) 流量反演 水文参数反演
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基于背景噪声探测的矿山微震监测研究
11
作者 杨志立 刘攀飞 +3 位作者 冯海军 王奎辉 吕占魁 郭文浩 《煤矿机械》 2026年第2期212-216,共5页
随着煤矿开采活动的不断深入,煤矿微震事件的监测与分析变得日益重要。为实现对煤矿微震的监测、防止事故的发生,提出了一种基于背景噪声探测的矿山微震监测方法。该方法使用短时平均与长时平均比值法与贝叶斯信息准则(BIC)实现对煤矿... 随着煤矿开采活动的不断深入,煤矿微震事件的监测与分析变得日益重要。为实现对煤矿微震的监测、防止事故的发生,提出了一种基于背景噪声探测的矿山微震监测方法。该方法使用短时平均与长时平均比值法与贝叶斯信息准则(BIC)实现对煤矿微震噪声的数据选择和定位,同时使用改进经验模态分解(EMD)算法对背景噪声数据进行降噪。研究结果表明,该方法能够显著提升矿山微震监测准确率,其信噪比最高能够达到22.345 dB,均方根误差为0.012 mV,指标性能显著高于其他的噪声滤波方法;并且数据冗杂量显著降低。该方法对提升煤矿微震信号的定位监测准确率具有重要的意义。 展开更多
关键词 矿山微震 背景噪声 监测 准确率
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微震监测技术在覆岩裂隙带探测中的应用优化
12
作者 杨凯麟 杜廷斌 +1 位作者 韩领 李树远 《煤矿现代化》 2026年第2期134-139,共6页
采动覆岩裂隙带高度是评价煤矿开采安全性与灾害风险的重要参数。传统钻探、物探等方法在裂隙带探测中存在分辨率不足、实时性差等问题。高精度微震监测技术通过捕捉采动过程中覆岩微破裂事件,实现裂隙带高度的动态识别与精准刻画。本... 采动覆岩裂隙带高度是评价煤矿开采安全性与灾害风险的重要参数。传统钻探、物探等方法在裂隙带探测中存在分辨率不足、实时性差等问题。高精度微震监测技术通过捕捉采动过程中覆岩微破裂事件,实现裂隙带高度的动态识别与精准刻画。本文依托某矿区试验区,构建微震监测网络,获取采动过程中的微震数据,结合时空分布特征与关键层破断现象,识别裂隙发育规律并推算裂隙带高度。通过与钻探验证等传统方法对比,结果表明微震监测在精度、实时性与预警性方面具有显著优势。进一步分析了技术应用中的适用性和局限性,提出数据处理优化、传感器布设改进及智能化识别等优化方向。 展开更多
关键词 微震监测 覆岩裂隙带 高度探测 采动响应 技术优化
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瓦斯治理视角下原煤破裂演化及瓦斯渗流-微震耦合特性研究
13
作者 李志峰 《煤矿现代化》 2026年第2期160-164,共5页
瓦斯治理是煤矿安全生产的关键环节,其核心在于精准掌握煤体破裂演化规律及瓦斯渗流特性,并结合微震监测技术,实现动力灾害的超前预警。基于此,本文采用原煤试样,利用三轴伺服渗流装置,在不同瓦斯压力梯度下开展抗压强度测试,系统探讨... 瓦斯治理是煤矿安全生产的关键环节,其核心在于精准掌握煤体破裂演化规律及瓦斯渗流特性,并结合微震监测技术,实现动力灾害的超前预警。基于此,本文采用原煤试样,利用三轴伺服渗流装置,在不同瓦斯压力梯度下开展抗压强度测试,系统探讨瓦斯压力对煤体力学响应的影响,确定瓦斯压力阈值,并揭示瓦斯渗流演化规律。研究结果表明:在初始压密阶段,煤体原生裂隙逐渐闭合,渗流通道受限;进入弹性变形后期,煤样内部孔隙进一步压实,瓦斯渗流流量降至最低;至屈服点附近,渗流流量达到最小值,而微震事件开始显著增加;煤样承受载荷达到峰值后,瓦斯渗流通道瞬时贯通,流量突跃式增大,微震频带能量急剧增强,事件数量达到峰值。通过计算微震信号不同小波基函数的熵值,确定Db6为最优基函数,并进行4层小波包分解,获得16个频带的归一化能量分布。研究表明,煤样破坏的特征频带主要集中在第6~8频带,对应的频率范围为625~1000 Hz。本研究可为煤矿瓦斯治理及动力灾害监测预警提供理论支撑和技术参考。 展开更多
关键词 三轴渗流 微震监测 小波包能量谱 瓦斯治理
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基于改进STA/LTA法的微震到时拾取技术
14
作者 丁武 谢亚奇 +1 位作者 梁卫涛 孙红波 《煤炭与化工》 2026年第1期80-84,90,共6页
为了提高微震信号的到时拾取的准确性,本文提出一种基于改进STA/LTA的微震到时拾取方法,在应用STA/LTA法前引入互相关匹配滤波。首先采用物理模拟的方法合成理论微震子波作为理论模板,再将其与实际波形进行互相关处理,在保留原始波形特... 为了提高微震信号的到时拾取的准确性,本文提出一种基于改进STA/LTA的微震到时拾取方法,在应用STA/LTA法前引入互相关匹配滤波。首先采用物理模拟的方法合成理论微震子波作为理论模板,再将其与实际波形进行互相关处理,在保留原始波形特征的同时有效滤除噪声;通过调整STA/LTA法的特征函数,利用不同特征函数对数据变化敏感度的差异,提升到时拾取的准确性。为验证改进方法的有效性,以韩城市星火煤矿微震信号为数据集,将该方法与使用特征函数CF_(1)(i)和CF_(2)(i)的STA/LTA方法进行对比实验。结果表明,改进方法的拾取误差为17 ms,拾取准确率达到90%,性能显著优于使用特征函数CF_(1)(i)和CF_(2)(i)的STA/LTA方法。 展开更多
关键词 到时拾取 STA/LTA法 理论子波 互相关匹配 微震监测 特征函数
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矿井水害微震监测预警技术:方法、应用与展望
15
作者 赵立松 武斌 +3 位作者 杨波 李玉宝 卢钢 刘自强 《煤炭与化工》 2026年第1期1-15,共15页
矿井水害是制约煤炭资源安全高效开采的重大灾害,微震监测技术作为表征岩体破裂与导水通道发育动态响应的核心手段,已成为深部矿井水害防控的关键支撑。本文围绕矿井水害微震监测预警技术,系统梳理其技术体系。在监测解释层面,依托岩体... 矿井水害是制约煤炭资源安全高效开采的重大灾害,微震监测技术作为表征岩体破裂与导水通道发育动态响应的核心手段,已成为深部矿井水害防控的关键支撑。本文围绕矿井水害微震监测预警技术,系统梳理其技术体系。在监测解释层面,依托岩体破裂弹性波信号捕获与分析,构建弱信号定位精度保障、井下监测阵列优化、水运动事件智能分类、应力反演与裂隙解释4个关键环节,实现从信号感知到地质信息解译的闭环;在预警方法层面,提出“人工诱震”主动探测技术,建立适应不同地质条件的多模型协同预警体系,包括针对薄隔水层的“三级预警”模型、基于“下四带”理论的厚隔水层突水模型、微震激增阈值法、警戒层预警法、远端密集区预警法及多属性分析法等多类差异化预警方法,覆盖多场景水害风险识别需求。典型案例表明,该技术在隐伏导水通道与裂隙带探查、突水危险地段评价、地下水强径流带监测、陷落柱导水性判别、突水水源判识、注浆风险控制与效果评价等方面成效显著,为矿井水害“超前探查-实时监测-精准防控”提供全过程技术支撑。最后,剖析了当前技术在实时性、预警模型普适性与多源数据融合等方面存在的瓶颈,指明了向智能化、透明化、精准化发展的突破路径,为矿山灾害监测预警技术发展提供方向。 展开更多
关键词 深部开采 水害预警 微震监测 导水通道探查 注浆效果评价
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地下矿山微震响应空间探测概率特征与数据补偿方法 被引量：2
16
作者 王常彬 曹安业 +4 位作者 SI Guangyao 王冰 杨旭 张宁 岳阳 《煤炭学报》 北大核心 2025年第5期2413-2422,共10页
深部复杂地质环境高强度开采造成煤岩动力灾害频发,但地下矿山微震监测台网在数据探测完整性仍存在不足,极大增加了灾害预警的误报漏报风险。因此,将地震学中基于概率的完整性震级评价方法(PMC)应用于某井工煤矿,分析了各微震台站的震... 深部复杂地质环境高强度开采造成煤岩动力灾害频发,但地下矿山微震监测台网在数据探测完整性仍存在不足,极大增加了灾害预警的误报漏报风险。因此,将地震学中基于概率的完整性震级评价方法(PMC)应用于某井工煤矿,分析了各微震台站的震动波拾波能力,探究了台网对采场微震响应探测概率的空间分布特征,并提出了基于探测概率的微震活动补偿方法。结果表明:相比于地震学中经典的最小完整性震级评价,PMC具有不依赖古登堡-里克特关系、计算简单、评价精度高的特点,更适用于地下矿山台网布置受限、震源来源复杂、震动波高噪音、强衰减的微震监测环境。微震台站对震动波的拾波能力受其所在区域采动煤岩体环境影响,对不同距离、不同能级微震事件的拾波概率具有显著差异:震源与台站距离越短、震源能级越高,台站对震动波到时标定的概率则越大。微震台网对微震事件的探测能力与震源能级直接相关,探测概率受台站布置影响在采场空间呈现高度非均匀分布特征。针对微震台网探测数据不完整的问题,提出了基于探测概率的微震活动补偿方法,还原了超前工作面煤体微震能级与频次的空间分布特征,其高能释放区域所在超前巷道位置与动力显现频发区域基本吻合,验证了采场微震数据补偿结果的有效性。研究成果可为地下矿山高质量微震监测与高效灾害防治提供理论与数据基础。 展开更多
关键词 煤岩动力灾害 探测概率 微震监测 完整性震级 微震数据集完整性
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巨厚砂岩下采动覆岩裂隙场及微震时空演化规律研究 被引量：5
17
作者 谭毅 张少普 +5 位作者 何满潮 郭文兵 丁国利 王宇 程浩 李辉 《矿业科学学报》 北大核心 2025年第1期70-85,共16页
采动覆岩裂隙演化高度及分布形态是顶板水害防治重要参数之一。以内蒙古某矿3105工作面为工程背景,基于数值模拟、分形几何理论及微震事件三维空间分析明晰采动覆岩裂隙场及微震时空演化规律。结果如下:(1)采动覆岩裂隙场呈现“裂隙产生... 采动覆岩裂隙演化高度及分布形态是顶板水害防治重要参数之一。以内蒙古某矿3105工作面为工程背景,基于数值模拟、分形几何理论及微震事件三维空间分析明晰采动覆岩裂隙场及微震时空演化规律。结果如下:(1)采动覆岩裂隙场呈现“裂隙产生-发育演化-局部压实-周期扩展-大部压实”动态演化规律,采动裂隙网络场发育、扩展、穿透演化分形特征;(2)阐明了采动覆岩失稳破断、运移与微震事件局部“高频次-大能量”集中区时空演化规律,“高频次-大能量”与“低频次-小能量”集中区呈现周期分布,同工作面周期来压特征相吻合,微震事件集中区发生位置普遍超前工作面80~120 m;(3)数值模拟采动覆岩裂隙演化高度与微震监测所得结果基本一致;(4)倾向高位岩层微震事件“高频次-大能量”与“低频次-小能量”集中区呈现两端高、中间低“类马鞍形”分布,走向高位岩层微震事件能量集中区呈现“椭球状”分布,数量集中区呈现“条带状”分布。 展开更多
关键词 微震监测 数值模拟 采动覆岩 裂隙场演化 分形特征
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基于灰色关联分析的微震监测预警
18
作者 周舟 朱卓慧 +2 位作者 岳义芬 胡禧晶 甄海 《矿业工程研究》 2025年第4期30-36,共7页
为从整体上深入了解某铅锌硫铁矿的微震活动特征,避免单个指标在描述岩体失稳复杂信息时的局限性,选取能量与视体积比值降幅ΔE I、累积微震数、微震活跃度βn、区域集中度、G-R关系的曲率参数η值等5项特征参数,进行灰色关联分析.结合... 为从整体上深入了解某铅锌硫铁矿的微震活动特征,避免单个指标在描述岩体失稳复杂信息时的局限性,选取能量与视体积比值降幅ΔE I、累积微震数、微震活跃度βn、区域集中度、G-R关系的曲率参数η值等5项特征参数,进行灰色关联分析.结合熵权法,发现累积微震数以及能量与视体积比值降幅对地压灾害形成具有重要驱动作用.并利用灰色综合分析对每个监测周期的地压风险进行赋分,建立一个可随后续微震监测数据持续优化的预警预报模型,且该模型在后期监测工作中表现良好. 展开更多
关键词 微震监测 灰色分析 岩体稳定性 微震能量 累积微震数
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基于微震及SHAP机器学习的高位崩塌落石分类识别 被引量：1
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作者 杨宗佶 黄志勇 +1 位作者 庞博 武钊颖 《人民长江》 北大核心 2025年第9期10-19,82,共11页
高位崩塌落石灾害具有速度快、能量大和监测难度高的特点,对传统的接触式监测预警带来极大挑战。为此,引入机器学习及SHAP方法,结合微震现场监测,建立了分类判识模型,量化了各特征指标对模型决策的贡献度,从而提升了模型的分类准确性和... 高位崩塌落石灾害具有速度快、能量大和监测难度高的特点,对传统的接触式监测预警带来极大挑战。为此,引入机器学习及SHAP方法,结合微震现场监测,建立了分类判识模型,量化了各特征指标对模型决策的贡献度,从而提升了模型的分类准确性和特征可解释性。通过STA/LTA算法和人工选择,构建了震裂山体的崩塌落石事件目录。基于16968个微震事件,结合时域、频域和时频域等60个地震特征指标和Autoencoder提取的16个潜在特征指标,作为机器学习分类判识模型的输入指标,通过随机搜索算法优化模型,最终实现了99%的分类识别准确率;根据SHAP值排序选取前9个最具贡献的指标,发现地震特征指标中波形增大衰减比、DFT平均比率等9个指标在两个模型中均是主要贡献特征,并基于此构建了简化后的分类指标体系。结果表明:简化模型不仅显著节省了计算资源,提高了计算速度,还保持了分类准确率。研究证明了微震监测技术结合可解释机器学习算法不仅能快速、准确地识别落石事件,还能增强模型的可解释性,为高位崩塌落石的早期识别和监测预警提供了新的解决方案。 展开更多
关键词 崩塌落石 微震监测 SHAP 机器学习 监测预警
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煤层顶板水平井分段水力压裂微震监测与评价 被引量：1
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作者 李全贵 彭淑悦 +5 位作者 梁运培 李文禧 钱亚楠 程春晖 余长君 湛金飞 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第4期46-57,共12页
【背景】微震监测作为一种无损监测技术被广泛用于煤层水力压裂效果评价,但由于建立层状波速模型时缺乏对同层介质中垂向波速梯度的考虑,导致走时计算和震源定位精度有待提高,影响了煤层水力压裂评价的准确性。【目的和方法】以安徽某... 【背景】微震监测作为一种无损监测技术被广泛用于煤层水力压裂效果评价,但由于建立层状波速模型时缺乏对同层介质中垂向波速梯度的考虑,导致走时计算和震源定位精度有待提高,影响了煤层水力压裂评价的准确性。【目的和方法】以安徽某矿煤层分段水力压裂工程为背景,提出了一种基于泛克里金插值法改进的波速模型。结合各向异性因子约束,在声波测井波速模型的基础上,对同层介质中网格波速数值进行插值计算,表征其各向异性特征,并以此修正弹性波传播路径。通过已知位置射孔事件的震源定位精度对比,验证了改进波速模型的有效性。基于该模型,进一步计算了储层渗透率和储层改造体积(stimulated reservoir volume,SRV),实现了对煤层水力压裂效果的综合评价。【结果与结论】结果表明,泛克里金波速插值相比于线性插值能够有效提升震源定位精度,对于同一射孔点,插值后模型定位误差较初始层状模型最高降低了7.22 m。水力压裂效果评价中,波速插值后的震源定位结果得到改善,微震事件在垂向方向离散性得到有效约束,各压裂段有效影响半径约90 m。煤层区域内微震事件分布密度与渗透率存在差异,各段井筒附近压后渗透率较高。储层改造体积总计为1.977×10~7 m^(3),改造体积及水力裂缝长度与注入总液量正相关,基于微震评价的压裂改造效果与预期设计相符。 展开更多
关键词 水力压裂 微震监测 各向异性 泛克里金插值法 波速模型 网格搜索
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