煤礦微震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測(cè)能力分析與優(yōu)化方法

陳法兵， 吳紅軍， 崔保閣， 王元杰， 李巖

（1. 煤炭科學(xué)研究總院 開(kāi)采研究分院，北京 100013；2. 中煤科工開(kāi)采研究院有限公司，北京 100013；3. 遼寧九道嶺煤業(yè)有限公司，遼寧 錦州 121100；4. 山東唐口煤業(yè)有限公司，山東 濟(jì)寧 272055）

0 引言

煤礦開(kāi)采會(huì)導(dǎo)致不同程度的頂板垮塌和折斷，從而引發(fā)礦山動(dòng)力災(zāi)害。煤礦微震監(jiān)測(cè)的目的是對(duì)大能量震動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，明確能量來(lái)源及能量釋放異常區(qū)域，為制定卸壓措施提供科學(xué)依據(jù)。微震監(jiān)測(cè)技術(shù)是指在井下布置震動(dòng)檢波器，接收煤巖體破裂產(chǎn)生的彈性波，并進(jìn)行震源定位和能量計(jì)算，通過(guò)微震事件統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)井下震動(dòng)情況作出危險(xiǎn)性評(píng)估和預(yù)警[1-2]。微震監(jiān)測(cè)技術(shù)的核心是震源定位，而震源定位精度受微震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)布置質(zhì)量的影響較大。合理的臺(tái)網(wǎng)布置可以有效提高震源定位精度。

文獻(xiàn)[3-5]利用最優(yōu)實(shí)驗(yàn)方法對(duì)微震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)能力進(jìn)行了評(píng)價(jià)，建立了震源誤差期望值模型。文獻(xiàn)[6]得出傳感器臺(tái)網(wǎng)布置會(huì)影響震源定位求解系統(tǒng)的穩(wěn)定性和定位精度，且對(duì)震源定位結(jié)果的影響具有非均勻性。文獻(xiàn)[7-8]利用主成分分析法對(duì)某金礦微震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，效果良好。文獻(xiàn)[9]通過(guò)近震震級(jí)公式評(píng)估測(cè)震臺(tái)網(wǎng)的理論監(jiān)測(cè)能力，結(jié)果與臺(tái)網(wǎng)實(shí)際地震監(jiān)測(cè)能力基本相符。文獻(xiàn)[10]綜合利用震級(jí)-頻度關(guān)系式和頻度-震級(jí)圖評(píng)估水庫(kù)地震臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測(cè)能力。文獻(xiàn)[11]采用井下微震臺(tái)站與地面微震臺(tái)站聯(lián)合監(jiān)測(cè)的方法，優(yōu)化了臺(tái)網(wǎng)的空間結(jié)構(gòu)，大幅提高了震源定位精度，尤其是垂直定位精度。……