CN103176207B - 一种微震监测系统及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例公开了一种微震监测系统及其安装方法，涉及微震监测技术领域，不仅能够实现微震传感器布置方便，而且能保证微震传感器具有较好的传感精度和灵敏度。该微震监测系统及其安装方法中，将微震监测系统的微震传感器安装于地面瓦斯钻孔中。本发明适用于高瓦斯抽放矿井的微震监测。
Description
技术领域
本发明涉及微震监测系统，尤其涉及微震监测系统中微震传感器的安装。
背景技术
煤矿动力冲击矿压灾害是一种开采诱发的矿山地震，不仅造成井巷破坏、人员伤害、地面建筑物破坏，而且会引发瓦斯、煤尘爆炸。由于这种灾害发生时间、地点、区域、震源等的复杂多样性和突发性，对其防治，特别是预测是世界性的难题。
现有的微震监测系统包括安装于地下工作面的微震传感器、信号采集站和地面中心站等；信号采集站采集微震传感器感测到的微震信号，并将采集到的微震信号转换成数字信号传输至地面中心站；地面中心站对接收到的各通道监测信号进行对比、分析后，将其传输至数据处理服务器；数据处理服务器实时显示监测信号的波形图，确认发生微震事件后，发出声光报警信号。通过微震监测系统可实现对矿井包括冲击矿压在内的矿震信号进行远距离、实时、动态、自动监测，给出冲击矿压等矿震信号的完全波形。通过分析研究，可确定出每次震动的震动类型，判断出冲击矿压发生力源，对矿井冲击矿压危险程度进行评价。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有的微震传感器普遍安装于地下的采煤工作面或掘进工作面。随着工作面的向前推移，需要不断地拆除旧的微震传感器，并布置新的微震传感器。现有的这种微震传感器的布置方式不仅操作繁琐，消耗人力，而且不断地拆除与安装，还会大大影响微震传感器的传感精度和灵敏度。
发明内容
本发明所要解决的一个技术问题在于提供一种微震监测系统的安装方法，不仅能够方便地布置微震传感器，而且能保证微震传感器具有较好的传感精度和灵敏度。
为达到上述目的，本发明的微震监测系统的安装方法实施例采用如下技术方案：
一种微震监测系统的安装方法，包括：将微震监测系统的微震传感器安装于地面钻孔中。
进一步地，所述将微震监测系统的微震传感器安装于地面钻孔中包括：将微震监测系统的微震传感器安装于煤层瓦斯的地面预抽放孔中。
进一步地，所述将微震监测系统的微震传感器安装于地面钻孔中包括：将微震监测系统的微震传感器装入煤层瓦斯的地面预抽放孔中，并放置在瓦斯抽放管道的内壁上。
进一步地，所述微震传感器通过磁力吸附在瓦斯抽放管道的内壁上。
进一步地，所述微震传感器通过电磁线圈的磁力吸附在瓦斯抽放管道的内壁上，并能够调整微震传感器在瓦斯抽放管道的内壁上的吸附高度。
进一步地，所述微震传感器安装在本煤层的上邻近层的上方预定位置处。
进一步地，所述微震传感器安装在本煤层的上邻近层的上方10米处或采动影响范围外。
本发明实施例提供的微震监测系统的安装方法，由于微震传感器安装于地面钻孔中，便于施工布置；而且由于其安装位置相对固定，不仅不受地下采煤或掘进工作面向前推移的影响，具有较好的传感精度和灵敏度，而且能够对全矿井范围内的微震进行大范围的持续性监测。
本发明所要解决的另一个技术问题在于提供一种微震监测系统，不仅能够方便地布置微震传感器，而且能保证微震传感器具有较好的传感精度和灵敏度。
为达到上述目的，本发明的微震监测系统实施例采用如下技术方案：
一种微震监测系统，包括微震传感器、信号采集站和地面中心站；信号采集站设置在地面，微震传感器安装于地面钻孔中；信号采集站向微震传感器供电，采集微震传感器感测到的微震信号并将采集到的微震信号转换成数字信号传输至地面中心站。
进一步地，所述微震传感器通过磁力吸附在瓦斯抽放管道的内壁上。
进一步地，所述微震传感器通过电磁线圈的磁力吸附在瓦斯抽放管道的内壁上，并能够调整微震传感器在瓦斯抽放管道的内壁上的吸附高度。
本发明实施例提供的微震监测系统，由于微震传感器安装于地面钻孔中，便于施工布置；而且由于其安装位置相对固定，不仅不受地下采煤或掘进工作面向前推移的影响，具有较好的传感精度和灵敏度，而且能够对全矿井范围内的微震进行大范围的持续性监测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明的实施例中微震传感器的安装位置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例一种微震监测系统及其安装方法进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例一种微震监测系统的安装方法，包括步骤：将微震监测系统的微震传感器安装于地面钻孔中。
本发明实施例提供的微震监测系统的安装方法，由于微震传感器安装于地面钻孔中，便于施工布置；而且由于其安装位置相对固定，不仅不受地下采煤或掘进工作面向前推移的影响，具有较好的传感精度和灵敏度，而且能够对全矿井范围内的微震进行大范围的持续性监测。
在前述微震监测系统的安装方法实施例中，可以将微震传感器安装在专门为微震传感器的布置所钻的地面孔中。为了节省生产成本，充分利用现有的生产条件，优选地，所述将微震监测系统的微震传感器安装于地面钻孔中包括：将微震监测系统的微震传感器安装于煤层瓦斯的地面预抽放孔中。
在前述微震监测系统的安装方法实施例中，优选地，所述将微震监测系统的微震传感器安装于地面钻孔中包括：将微震监测系统的微震传感器装入煤层瓦斯的地面预抽放孔中，并放置在瓦斯抽放管道的内壁上。微震传感器的这种安装方式，使得微震传感器与瓦斯抽放管道一起形成一个大型的“微震传感探针”，其中的瓦斯抽放管道起到“探针”的传感作用，这样能够使得微震传感器的感测深度更深，感测范围更广。此外，由于微震波沿管道壁介质传播的速度快于沿煤层介质传播的速度，使得微震传感器对微震发生的感测速度更快，实时性更好。
其中，可通过粘结的方式将微震传感器放置在瓦斯抽放管道的内壁上。为了便于对微震传感器的回收和再利用，优选地，所述微震传感器通过磁力吸附在瓦斯抽放管道的内壁上。其中的瓦斯抽放管道为铁质或钢质管道。瓦斯抽放管道也可为混凝土管道，且在混凝土管道内壁的局部位置处具有可供微震传感器通过磁力吸附的材料。
在前述微震监测系统的安装方法实施例中，优选地，所述微震传感器通过电磁线圈的磁力吸附在瓦斯抽放管道的内壁上，并能够调整微震传感器在瓦斯抽放管道的内壁上的吸附高度。所述电磁线圈可设置在微震传感器上，在瓦斯抽放管道的内壁上具有相应的铁磁材料，通过地面对电磁线圈供电，使得电磁线圈产生磁力并吸附在瓦斯抽放管道的内壁上；通过地面对电磁线圈断电，使得电磁线圈产生磁力消失，并脱离对瓦斯抽放管道内壁的吸附，由此可以将微震传感器从瓦斯抽放管道中取出或调整好安装位置后重新吸附在瓦斯抽放管道内壁上，如从本煤层上方位置附近调整到上邻近层的上方位置处。
在前述微震监测系统的安装方法实施例中，优选地，所述微震传感器安装在本煤层的上邻近层的上方预定位置处，优选地，所述微震传感器安装在本煤层的上邻近层的上方10米处或采动影响范围外，这样便于对本煤层及其周围的微震源进行快速、准确地感测与定位。
在前述微震监测系统的安装方法实施例中，一个煤层瓦斯的地面预抽放孔中可以安装一个微震传感器。为了提高感测的精度，也可以在一个煤层瓦斯的地面预抽放孔中安装多个微震传感器，如在本煤层上方附近位置处、上邻近层上方附近位置处和下邻近层上方附近位置处均可分别安装有微震传感器。
本发明实施例还提供一种微震监测系统，包括微震传感器、信号采集站和地面中心站；信号采集站设置在地面，微震传感器安装于地面钻孔中；信号采集站向微震传感器供电，采集微震传感器感测到的微震信号并将采集到的微震信号转换成数字信号传输至地面中心站。地面中心站对接收到的各通道监测信号进行对比、分析后，将其传输至数据处理服务器；数据处理服务器实时显示监测信号的波形图，确认发生微震事件后，发出声光报警信号。通过微震监测系统可实现对矿井包括冲击矿压在内的矿震信号进行远距离、实时、动态、自动监测，给出冲击矿压等矿震信号的完全波形。通过分析研究，可确定出每次震动的震动类型，判断出冲击矿压发生力源，对矿井冲击矿压危险程度进行评价。
在前述微震监测系统实施例中，优选地，所述微震传感器通过磁力吸附在瓦斯抽放管道的内壁上，并能够调整微震传感器在瓦斯抽放管道的内壁上的吸附高度。优选地，所述微震传感器通过电磁线圈的磁力吸附在瓦斯抽放管道的内壁上，这样便于对微震传感器的回收再利用或者对其安装位置的调整。
实施例：
如图1所示，地面预抽放孔包括固井1，在固井1于地面开口的位置处设置有表层套管2，在表层套管2中套设有技术套管3，在技术套管3的下部套设有产气套管4；产气套管4穿过上邻近层5到达本煤层6的上方附近位置处；微震传感器7安装在技术套管3的内壁上、且靠近产气套管4的位置处。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (1)
1.一种用于煤矿动力冲击矿压灾害的微震监测系统，包括微震传感器、信号采集站和地面中心站；其特征在于；信号采集站设置在地面，微震传感器安装于地面钻孔中；
信号采集站向微震传感器供电，采集微震传感器感测到的微震信号并将采集到的微震信号转换成数字信号传输至地面中心站；所述微震传感器通过磁力吸附在地面预抽放孔中瓦斯抽放管道的内壁上；所述微震传感器通过电磁线圈的磁力吸附在瓦斯抽放管道的内壁上，并能够调整微震传感器在瓦斯抽放管道的内壁上的吸附高度；其中，
地面预抽放孔包括固井，在固井于地面开口的位置处设置有表层套管，在表层套管中套设有技术套管，在技术套管的下部套设有产气套管；产气套管穿过上邻近层到达本煤层的上方附近位置处；微震传感器安装在技术套管的内壁上、且靠近产气套管的位置处。
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