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微震监测技术—毕业论文.doc

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微震监测技术—毕业论文.doc

中北大学2010届毕业论文第1页共33页1绪论1.1课题选题背景矿业是我国国民经济的基础产业,提供了93%的能源、80%的工业原料、70%的农业生产资料。随着国民经济的高速发展,对矿产资源需求量的日益增加,复杂难采和深部开采诱发的安全问题日益突出。顶板冒落、岩移岩爆和滑坡等重大工程地质灾害和事故隐患严重,严重制约着矿产资源合理的开发与利用,矿山安全已成为我国安全生产领域急需解决的重点和难点。在采矿及地下岩土工程生产实践中人们发现高应力水平下矿、岩的破坏(如岩爆、隐伏断层激活等)过程中,其内部积聚的势能会以地震波的形式释放并传播,同时对应有微震事件的发生[2]。微震是矿岩破坏过程的伴生现象,其中包含了大量的有关围岩受力破坏以及地质缺陷活化过程的有用信息,故通过对微震信号的采集、处理、分析和研究,可推断矿岩内部的性态变化,预测岩土结构是否在生破坏,反演其破坏机理[3]。通过在地下岩土工程中布置传感器阵列,可实现微震数据的自动采集,传输和处理,并利用定位原理确定破坏发生的位置,且在三维空间上显示来[4]。因此,微震监测技术具有远距离、动态、三维、实时监测的特点,可以根据震源情况进一步分析推断矿岩的破坏尺度和性质,这为研究覆岩空间破裂形态和地震的预测提供了新的手段[7]。近年来,由于缺乏对采场覆岩结构运动规律的有效监测,导致我国矿山事故频繁。由高应力问题导致的矿山安全事故单靠传统的岩石力学手段已经远远不能满足现实需要,所以如何以微震监测为基础,结合其它最新科技成果,通过定量监测预测对矿山灾害进行充分的认识和理解,达到防灾减灾目的,是一个重要的研究趋势,同时对促进矿山安全管理的科学化、现代化具有重大的现实意义[8]。微震监测技术为矿山地压等地质灾害的预报提供了重要的技术手段。由于固体物质在外界条件(机械载荷、温度变化等)作用下,其内部将产生局部应力集中区,当这种高能状态向低能状态过渡时,应变能将以弹性波的方式快速释放,即声发射现像。而那些频率在10Hz到300Hz之间的声发射现象,被称作微地震简称微震[8]。中北大学2010届毕业论文第2页共33页1.2国内外的研究现状及发展趋势微震监测技术就是以声探测学和地震学为基础,通过观测分析生产活动中产生的微小震动事件来监测生产活动的影响效果及地下状态的地球物理技术[1]。微地震监测技术的一个主要任务是确定震源的位置,也就是微震定位。

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