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如何进行微震(声发射)监测及预警?

2020-07-27 15:272150
    大量研究资料表明,岩体结构在破坏之前,必然持续一段时间以声的形式释放积蓄的能量。这种能量释放的强度,随着结构临近失稳而变化。每一个声发射与微震都包含着岩体内部状态变化的丰富信息,对接收到的信号进行处理、分析,可作为评价岩体稳定性的依据。因此,可以利用岩体声发射与微震的这一特点对岩体的稳定性进行监测,从而预测岩体塌方、冒顶、片帮、滑坡和岩爆等地压现象。

工具/原料
 

  • 互联网
  • 拾震器

方法/步骤
 

  1. 首先需要了解监测内容:

    声发射和微震伴随着岩体失稳的整个过程,因此跟踪监测声发射和微震,掌握该区域岩体的监测参数变化可有效分析和预警地质灾害的发生。

    监测参数主要包括:

    a)震源,即微地震震源,岩体失稳发生点;

    b)事件率,即频度,单位时间声发射和微震的发生次数;

    c)振幅,与震级对应,反映了事件的强度;

    d)能率,单位时间内的能量;

    e)事件变化率和能率变化,单位时间内的事件率和能率变化;

    f)频率分布,声发射和微震的频率范围态势分布。

    如何进行微震(声发射)监测及预警?
    如何进行微震(声发射)监测及预警?
  2. 掌握规律:声发射与微震信号的特征决定于震源性质、所经岩体性质及监测点到震源的距离等。

    基本参数与岩体的稳定状态密切相关,基本上反映了岩体的破坏现状。事件率和频率等的变化反映岩体变形和破坏过程;振幅分布与能率大小,则主要反映岩体变形和破坏范围;事件变化率和能率变化,反映了岩体状态的变化速度。

    岩体处于稳定状态时,事件率等参数很低,且变化不大,一旦受外界干扰,岩体开始发生破坏,微震活动随之增加,事件率等参数也相应升高。发生冲击地压之前,微震活动增加得更为明显。而在临近发生冲击地压时,微震活动频数反而减小。岩体内部应力重新趋于平衡状态时,其数值又随之降低——此为岩体破坏规律。

    如何进行微震(声发射)监测及预警?
    如何进行微震(声发射)监测及预警?
  3. 第一步:安装矿山之星微震(声发射)监测及预警系统,系统通过布置一定的密度的检波器,组成传感器几何矩阵,拾取微震信号。

    如何进行微震(声发射)监测及预警?
    如何进行微震(声发射)监测及预警?
    如何进行微震(声发射)监测及预警?
  4. 第二步:系统进行积分、微分、滤波和频谱等数据分析,实现定位;达到警戒值,主动预警,并在显示设备上呈现震源位置。系统即时、连续地自动采集矿山岩体震动信号;自动生成震动信号图并保存;定期打包保存震动记录信息;管理人员可随时浏览全部历史震动信息。

    如何进行微震(声发射)监测及预警?
    如何进行微震(声发射)监测及预警?
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  5. 微震(声发射)监测及预警系统广泛应用于多个领域。

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