地表掩埋式礦震定位系統(tǒng)的研究.pdf

1、礦震是由采礦活動(dòng)而誘發(fā)的礦井巖體突然失穩(wěn)破壞的動(dòng)力現(xiàn)象，是影響礦井安全生產(chǎn)的重大自然災(zāi)害之一。隨著時(shí)間的推移，許多礦井將進(jìn)入深部開(kāi)采，礦震發(fā)生的大小、數(shù)量將出現(xiàn)進(jìn)一步上升的趨勢(shì)，其災(zāi)害性也將日趨嚴(yán)重。
　　通過(guò)對(duì)我國(guó)煤礦礦震發(fā)生情況、國(guó)內(nèi)外對(duì)礦震及其設(shè)備研究現(xiàn)狀提出了地表掩埋式礦震監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)。
　　闡述了礦震的特征、成因、分類、形成機(jī)理、監(jiān)測(cè)方法，強(qiáng)調(diào)煤體壓縮型、頂板斷裂型和斷層錯(cuò)動(dòng)型礦震分類方法，并對(duì)此三類礦震的形成機(jī)理

2、、失穩(wěn)準(zhǔn)則進(jìn)行了論述，為提出地表掩埋式礦震定位系統(tǒng)的研究奠定理論基礎(chǔ)。
　　概述了地表掩埋式礦震定位系統(tǒng)，論述了臺(tái)站選址及組成，根據(jù)煤礦礦震特征提出了地表臺(tái)站的選址原則、密布布置方式、掩埋安裝方式、寬頻域速度傳感器選擇、三向速度傳感器設(shè)計(jì)、掩埋防水?dāng)?shù)據(jù)采集儀研制、GPS時(shí)標(biāo)授時(shí)、3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸、太陽(yáng)能電源組供電、網(wǎng)絡(luò)傳輸結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)處理分析的WEB結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。
　　分析了礦震和干擾信號(hào)的波形特征，介紹了地表掩埋式礦震定位系

3、統(tǒng)識(shí)別初至波程序編寫(xiě)流程和部分程序的編程原理，討論了設(shè)定閥值法、滑動(dòng)平均值法、分形理論法、信息熵理論法的四種礦震波識(shí)別方法，并對(duì)比分析了這四種方法的共性和個(gè)性及優(yōu)缺點(diǎn)。最后采用設(shè)定閥值法解決礦震信號(hào)的快速識(shí)別，采用信息熵法進(jìn)行初至到達(dá)時(shí)刻識(shí)別解決精度問(wèn)題，進(jìn)行了震相的初步分析，推導(dǎo)了P波初動(dòng)方向的計(jì)算公式，為后續(xù)的礦震發(fā)震時(shí)刻、震源定位奠定基礎(chǔ)。
　　基于礦震定位的特點(diǎn)，本系統(tǒng)應(yīng)用單臺(tái)定位和多臺(tái)定位方法，提出多點(diǎn)定位方法的點(diǎn)數(shù)越多

4、定位精度越高，密布測(cè)點(diǎn)是提高定位精度的方法，但也不能無(wú)限制的密布，從統(tǒng)計(jì)學(xué)理論分析，接收點(diǎn)超過(guò)10個(gè)精度提高的很小，地質(zhì)結(jié)構(gòu)非均勻性、非連續(xù)性、各向異性等很復(fù)雜，帶來(lái)的誤差很大，不能通過(guò)增加測(cè)點(diǎn)來(lái)解決，要通過(guò)各個(gè)區(qū)域放炮定位標(biāo)定。
　　通過(guò)概述地震震級(jí)、論述礦震震級(jí)不同于地震的特點(diǎn)、對(duì)比震級(jí)計(jì)算實(shí)例，可知擬合的持續(xù)時(shí)間震級(jí)公式適用于煤礦的礦震震級(jí)計(jì)算。
　　探討了室內(nèi)試驗(yàn)，為將來(lái)地表掩埋式礦震定位系統(tǒng)與井下采區(qū)范圍掩埋式微震