微震監(jiān)測(cè)技術(shù)及其在煤礦的應(yīng)用現(xiàn)狀與展望

呂祎珂 康馨月

關(guān)鍵詞：微震監(jiān)測(cè)技術(shù);煤礦;應(yīng)用現(xiàn)狀;展望

煤炭作為我國十分重要的能源之一，其保障著人民群眾與國家的長遠(yuǎn)發(fā)展。但是基于煤礦自身的特殊性，煤礦資源賦存的條件非常復(fù)雜。實(shí)踐證明，隨著煤礦開采深度的增加與強(qiáng)度的提高，其存在著極大的安全隱患，非常不利于保障開采人員的生命安全，也隨之暴露出來了一系列的技術(shù)難題?；诖?，微震監(jiān)測(cè)技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生，其切實(shí)保障了煤炭開采工作的安全運(yùn)行，對(duì)一些災(zāi)害起到了重關(guān)重要的預(yù)警作用，對(duì)于促進(jìn)煤礦產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有積極的先進(jìn)意義。

一、微震監(jiān)測(cè)技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用

（一）微震監(jiān)測(cè)技術(shù)在井下救援中的應(yīng)用

相信我們通過新聞報(bào)道也對(duì)煤礦井下工作有或多或少的了解。由于煤礦井下的環(huán)境復(fù)雜多變，且需要人工下去開采，因此，對(duì)人民群眾的生命安全會(huì)造成極大的威脅。更為重要的是大多數(shù)能夠被應(yīng)用于地面上的先進(jìn)的通信系統(tǒng)，受到煤礦井下環(huán)境的限制與影響，往往都失去了作用。況且一旦煤礦井下發(fā)生事故，事先鋪設(shè)好的線路、安裝好的設(shè)備以及檢測(cè)系統(tǒng)等將會(huì)遭到嚴(yán)重的破壞，地面上的救援工作便無法有序開展，增加救援工作難度的同時(shí)，時(shí)刻威脅著被困人員的生命安全。

令人驚喜的是，近些年來，微震監(jiān)測(cè)技術(shù)與煤礦井下工作的融合被提上了日程，很多煤礦也安裝了微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M井下被困人員敲擊物體，在微震監(jiān)測(cè)技術(shù)的良好輔助下，便能通過準(zhǔn)確計(jì)算獲得被困人員的時(shí)間與地點(diǎn)。這一設(shè)想與實(shí)驗(yàn)給煤礦井下救援工作帶來了希望與曙光。然而，縱觀現(xiàn)如今的煤礦靜下救援工作，此設(shè)想還存在概念階段，并沒有得到有力的論證與實(shí)踐，且由于系統(tǒng)建設(shè)還不完善，并沒有得到廣泛普及。部分專家指出，為了有效促進(jìn)微震監(jiān)測(cè)技術(shù)與煤礦井下救援工作的緊密結(jié)合，需要科學(xué)且系統(tǒng)的進(jìn)行災(zāi)害應(yīng)急演習(xí)，培訓(xùn)與指導(dǎo)從事井下工作的人員，一旦發(fā)生危險(xiǎn)，可以通過有頻率、力度有規(guī)律的敲擊煤巖體、金屬管路或者錨桿確保微震監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠更為準(zhǔn)確的獲得被困人員的定位，從而促使救援工作更為科學(xué)、高效、及時(shí)的開展，為煤礦井下災(zāi)害救援工作提供一條實(shí)現(xiàn)可能性更大的路徑。

（二）微震監(jiān)測(cè)技術(shù)在煤礦突水中的應(yīng)用

煤礦突水并不存在一觸即發(fā)，更多的時(shí)候其發(fā)生都經(jīng)歷了一定的過程。研究與實(shí)踐表明，在煤礦突水通道形成的過程中，會(huì)引發(fā)煤巖體出現(xiàn)破裂且伴隨著微震活動(dòng)現(xiàn)象。如果能夠?qū)⑽⒄鸨O(jiān)測(cè)技術(shù)有效應(yīng)用于煤礦突水中，實(shí)時(shí)對(duì)煤礦突水通道進(jìn)行時(shí)空定位，并且借助先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對(duì)定位結(jié)果進(jìn)行三維展示與全面分析，那么就有可能對(duì)突水通道的形成過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。與此同時(shí)，還能有效建立煤礦突水微震監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，使得對(duì)突水通道的形成、發(fā)展和災(zāi)變過程的時(shí)空定量描述成為可能，最終有望實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)對(duì)突水通道的形成過程進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)。另外，由于微震波中包含了有關(guān)震源與介質(zhì)的有效信息，這為今后專家研究突水形成的原因提供了重要的數(shù)據(jù)保障。

二、微震監(jiān)測(cè)技術(shù)在煤礦應(yīng)用中的展望

微震監(jiān)測(cè)技術(shù)憑借其高效、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、連續(xù)的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)不僅僅被應(yīng)用于保障煤礦的安全生產(chǎn)中，在其他范圍領(lǐng)域也發(fā)揮出了積極的作用，如對(duì)邊坡、堤壩等的穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)、致密油氣等非常規(guī)油氣的勘探開發(fā)等等。但是不得不承認(rèn)，和國外擁有先進(jìn)技術(shù)的國家相比，我國在微震監(jiān)測(cè)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用方面還存在不足之處。特別是我國采用的微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大多都靠引進(jìn)，雖然我國眾多的科研機(jī)構(gòu)先后研發(fā)出了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，但是在傳感器、硬軟件設(shè)施設(shè)備、數(shù)據(jù)分析方面仍然有待改進(jìn)?；诖耍磥淼奈⒄鸨O(jiān)測(cè)技術(shù)，應(yīng)向著既擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，又切實(shí)具備高性能、高精度、高可靠性優(yōu)勢(shì)的微震監(jiān)測(cè)軟硬件系統(tǒng)方向不斷邁進(jìn)。

三、結(jié)語

總而言之，作為一項(xiàng)極具發(fā)展性的嶄新技術(shù)，微震監(jiān)測(cè)技術(shù)需要從理論與實(shí)踐兩手抓起。從目前實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論，這項(xiàng)技術(shù)與煤礦產(chǎn)業(yè)結(jié)合的可能性是非常高的，其應(yīng)用范圍與前景也相當(dāng)可觀。尤其是在大數(shù)據(jù)、智能技術(shù)的推動(dòng)下，相信微震監(jiān)測(cè)技術(shù)會(huì)向著數(shù)字化、自動(dòng)化、信息化的方向全速邁進(jìn)，切實(shí)得到更為廣泛且有效的應(yīng)用。

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