ICS 73-010 D 09 DB13 河北省地方标准 DB13/T 2527 2017 煤矿水害 微震监测 数据采集 规范 2017-05-17 发布 2017-08-01 实施 河 北 省 质 量 技 术 监 督 局 发布 DB13/T 2527 2017 I 前 言 本标准 按照GB/T 1.1-2009 给出的 规则 起草。本标准 由河 北煤 矿安 全监 察局提 出。本标准 起草 单位：河 北煤 炭科学 研究 院、冀中 能源 集团有 限责 任公 司、河北 工程大 学、河北 煤 矿安全监 察局、中 国矿 业大 学（北 京）。本标准 主要 起草 人：刘建 功、杨 忠东、周 德昶、李 玉宝、高会 春、啜晓 宇、左建平、刘 正林、赵立松、卢钢、刘 艳、孙新 博、孟 凡岭、王 丹。DB13/T 2527 2017 II 引 言 为了规 范微震 监测 数据采 集 系统 构建的 工作 过程，加强作 业质量 的管 理，确 保系统 各组件 运 转 正常，促进 水 害防 治微 震监 测专业 化、科学 化、集约 化、产 业化，特 制定 本标 准。本标准 的发 布实 施，旨在 规范微 震采集 设 备安 装 及 数据采 集 过 程。DB13/T 2527 2017 1 煤矿水害 微震监 测数据采 集规范 1 范围 本标准 规定 了 微 震数 据采 集系统 构建、系 统校 正的 相关要 求。本标准 适用 于 开 采煤 层受 顶板水 或 底 板高 承压 含水 层 水威 胁，存在 突水 危险 的矿井。2 规范性 引用 文件 下列文 件对 于本 文件 的应 用是必 不可 少的。凡 是注 日期的 引用 文件，仅 注日 期的版 本适 用于 本 文件。凡 是不 注日 期的 引用 文件，其最 新版 本（包括 所有的 修改 单）适用 于本 文件。煤矿安 全质 量标 准化 标准 及考核 评级 办法（煤 安监 行管2013 1 号）3 术语和 定义 下列术 语和 定义 适用 于本 文件。3.1 矿井水 害 微 震监 测技 术 在煤矿 突水 相关 的煤 矿动 力灾害 分析、监 测及 预警 过程中，通 过高 灵敏 度的 检波器 感知 岩石 破 裂或即将 破裂 产生 的微 小震 动，将 这些 震动 解码 为有 效的数 字信 号，进行 微震 事件的 时空 定位 和震 源 机制研究，表 征 突 水、构造 活化、围岩 运移 及矿 压显 现 等规律。3.2 微震事 件 运 用 矿 井 水 害 微 震 监 测 系 统 监 测 到 的 岩 石 破 裂 或 即 将 破 裂 发 生 的 能 量 集 中 释 放 的 小 震 级 地 震 活动，且 震级 在-3+3 级。3.3 高承压 含水 层 静水压力 大于 5 MPa 的承 压 含水 层。4 微震数 据采 集系 统构 建 4.1 微震 数 据采 集 设 备 4.1.1 采集设备 包括 检 波器、数 据采集 分站、主 服务 器、电缆、光缆 等。4.1.2 检波器 包括 单分 量和 三分 量两种（频 率范 围 4.5 Hz 1500 Hz，灵 敏度 86.6 V/m/s 200 V/m/s）。DB13/T 2527 2017 2 4.2 系统布 置选 点 4.2.1 综合分 析采 区地 质构 造、水文地 质条 件以 及采 掘影 响等因 素，确定 重点 监控 范围。4.2.2 分析巷 道环 境条 件、支护 条件、回采 影响 等因 素，确定检 波器 及分 站布 置位 置。4.3 检波器 布置 4.3.1 布置原 则 a)井下微 震检 波器 优先 采用 全包围 式 布 置方 式，以监 测目标 区域 为中 心在 四周 巷道布 置微震检波器；b)检波器 间距 控制 在 80 m 150 m 范围 内，均匀 布置；c)检波器 底部 标高 高差 不 小 于 3 m；d)检波器 埋设 在专 用钻 孔内，底端 朝向 监测 区域，与 围岩耦合 接 触；e)埋设深 度大 于巷 道松 动圈 破坏范 围；f)检波器 空间 位置 不在 一个 水平面 或一 个岩 层层 位，形成一 个空 间、立体 监测 网络。4.3.2 检波器 安装 a)准备检 波器 安装 所需 物品，包括 安装 杆、工具 刀、防水 胶 带、纸杯、锚 杆树 脂、水泥 等；b)施工检 波器 钻孔，测 量钻 孔坐标 等参 数，清理 孔内 岩 石残 屑，检查 钻孔 是否 堵塞、孔壁 是 否光滑、孔深 是否 到位 等；c)用安装 杆对 钻孔 进行 探孔；d)用安装 杆 将 检波 器推 送到 孔底，保持 三分 量检 波器 推送过 程中 不发 生旋 转；e)在钻孔 底部 灌入 水泥，使 检波器 与孔 底围 岩耦 合接 触，黏 结牢 固。4.3.3 敲击试 验 检波器 安装 完毕，在 每一 个 检波 器孔 口连 续敲 击 5 次以上，通 过便 携式 数据 采集分 站检 查检 波 器能否记 录到 有效 波形。4.4 采集分 站布 置 4.4.1 井下采 集分 站安 装应 选择 在围岩 稳定 的巷 道、硐室。适用 环境 条件：a)环 境温 度：0+40；b)平 均相 对湿 度：不大 于 95%（25）；c)大 气压 力：80kPa 106kPa；d)无 显著 振动 和冲 击的 场合；e)无 破坏 金属 和绝 缘材 料的腐 蚀性 气体，无 直接 滴水、淋水 的场 合；f)环 境噪 声75dB；g)无 电磁 干扰。4.4.2 采集分 站与 检波 器间 距不 大于 1000 m。4.4.3 采集分 站采 用井 下电 源供 电，额 定工 作电 压：AC 100 V 240 V；输 入视 在功 率：100 VA。4.5 井下数 据采 集系 统构 建 4.5.1 井下 数据 采集 系统 由 3 6 个采 集分 站、1836 个 采集通 道构 成。DB13/T 2527 2017 3 4.5.2 井下选 用三 芯、九芯 通讯 电缆和 四芯 以上 光缆，按 照 煤 矿安 全规 程 及 煤矿安 全质 量标 准化标准 及考 核评 级办 法 要求铺 设线 缆，每 隔 200 m 预留10 m 富 余线 缆。4.5.3 线缆远 离机 电设 备和 高压 电缆，避免 过往 行人、矿 车设备 刮蹭 破坏，线 缆穿 过风门、硐 室时 用塑料管 或垫 皮保 护，线缆 连接端 口采 用防 爆型 接线 盒连接。4.5.4 检波器 通过 通讯 电缆 与井 下数据 采集 分站 连接，测 量采集 分站 相应 通道 的回 路电阻，速 度型 传感器电 阻范 围为 2 k 4 k，确定 检波 器与 相应 通道连 接正 常。4.5.5 采集分 站通 过光 缆接 入井 下环网。将 监测 数据 实时 传输到 地面 主服 务器 进行 分析、处理。4.6 数据传 输 4.6.1 微震信 号传 输过 程为：检 波器接 收信 号，通 过通 讯 电缆传 输至 采集 分站，再 通过光 缆接 入井 下环网，将信 号传 输至 地面，通过 远程 传输 方式 将信 号传输 至主 服务 器（数据 中心）。4.6.2 地面数 据传 输可 采用 运营 商物理 网络、3G/4G 无线 网络和 集团 公司 内部 局域 网络三 种方 式。4.7 通讯测 试 4.7.1 采集分 站与 采集 主机 通讯，进行 数据 传输 测试，确 定采集 主 机IP 地址，保 持 采集分 站和 主机IP 地 址在 同一 网段。4.7.2 通讯需 经过 井下 环网 网闸，配置 网闸 数据 端口 号、访问方 向等。5 系统校 正 5.1 坐标测量 测量 钻 孔孔 口 所 在位 置的 精确坐 标及 钻孔 方位、倾 角、深 度，换算 成检 波器 空间坐 标录 入系 统；设计校 正炮 位置，记 录三 维坐标。5.2 采集分 站时 间同 步 系统 采 用北 斗或 GPS 时间 同步，地面 授时 服务 器通 过光缆 与井 下采 集分 站串 联 连接，保 持各 分 站与主服 务器 时间 同步。5.3 系统标 定 5.3.1 采用 井下 校正 炮方 式进 行 系统标 定。5.3.2 校正炮 钻孔 布置 在监 测区 域煤层 或顶、底 板一 定范 围内。5.3.3 药量以 各个 检波 器都 能收 到震动 信号 为宜，要 求不 少于 300 g，炮 孔深 度大 于 2 m，炮 泥封 堵孔口，炮孔 设计 及放 炮过 程满足 煤 矿 安 全规 程 要求。5.3.4 校正炮 数量 大 于5 个。5.3.5 起爆点 作为 已知 点震 源，通过反 演计 算、分析，建 立地层 速度 模型。5.3.6 系统 运 行期 间，每半 年 做 一次系 统校 正。_