微震震源定位计算新方法的探讨

微震监测技术作为目前地下矿山安全监测和预警的主要监测手段,如何能够快速准确地震源定位,对于提高地下矿山的防灾、减灾和救灾工作效率具有重要意义.介绍了一种微震震源定位计算新方法,能够避免传统方法的一些不足,更好地利用微震记录数据,更快速准确地对微震震源进行定位计算.通过实验验证了该方法的可行性.     

基于LabVIEW的微震实时监测系统

基于LabVIEW软件平台,利用虚拟仪器优势,自主研发了一套用于矿山的微震实时监测系统.介绍了该系统的功能和用途.一段时间现场监测的结果表明,该系统能很好地完成微震实时监测,分析并精确定位微震事件的时间与空间.     

基于IMS微震监测系统的微震事件定位精度分析

微震监测系统对岩体发生非弹性变化造成的微震事件进行实时监测,能及时做出岩体的失稳预警,保证矿山的安全开采.根据东升庙铅锌矿的采空区的实际赋存情况,提出了布置9个检波器的监测方案,通过对该方案进行室内模拟,分别对Vert1和Vert2及其整体性进行定位精度分析,分析可知该方案是合理的.矿山构建IMS微震监测系统后,采用人工爆破定位的方法来确定该监测系统定位的准确性,通过对实测坐标和微震数据处理软件分析的坐标进行对比分析,可知该监测系统的精度是12m左右,能够实现矿山采空区的稳定性监测,满足矿山安全生产的要求.     

老虎台矿55002#掘进面通过F7-1断层前后微震事件的时空特征分析

冲击地压作为一种特殊的矿压显现形式,对抚顺矿业集团老虎台矿深部开采的安全生产造成了严重的影响,在该矿的实际生产中,地质条件是引发冲击地压发生的重要因素。鉴于微震监测系统是目前在煤矿井下监测冲击地压应用较为广泛的手段之一,本文利用波兰ARAM IS/MA微震监测系统对老虎台矿55002掘进工作面通过F7-1断层前后的微震特征信号进行连续观测,分别从时间和空间上研究此掘进面通过断层前后的微震特征,验证了一种典型的冲击地压发生时间前后的微震活动规律,并结合实际地质条件从位置上分析了微震事件与断层等地质构造之间的关系,进而根据空间分析结果圈定了重点防治冲击地压区域,使老虎台矿在该工作面掘进生产中提前采取相应的防范措施,顺利通过断层等地质构造异常区域,确保了安全生产。     

基于综合评价法的矿山微震监测台网布设评

为建立合理有效的矿山微震监测台网布设合理性综合评价模型,选择定位精度、定位稳定性、有效监测范围、施工条件和经济因素五类综合性评价指标,分别采用了十分制量化方法,计算各项指标的评价值;再采用特尔菲法,由多位专家对五项指标进行赋值,根据赋值结果计算各项指标在综合评价模型中所占权重;最后由各评价指标的得分和权重计算台网综合评价值,并对综合评价值的取值区间进行梯度分级,最终建立矿山微震监测台网布设合理性评价模型。通过某磷矿微震监测台网布置合理性验证,表明该模型能够对微震台网进行全面有效评价,评价结果可以为台网评价及优化提供理论依据。     

Mine Underground Enviromnent Quality Monitoring

结合井下空间环境质量和监测的现状,从国家矿山井下安全避险“六大系统”的规定出发,针对矿山井巷系统及井巷环境特点,对CO气体、风速的监测以及环境监测网络所存在的困难进行了分析,在此基础上给出了井下环境监测传感器选择及应用注意事项,井下环境监测构建的形式及发展方向.     

基于微震活动性参数的矿山灾害风险性评价

微震灾害分级是判别及处理高风险采场的关键。为了预测并防治采空区失稳导致的灾害,结合用沙坝矿引进的IMS微震监测系统,首先统计矿山尺度的微震活动性特征,将主要采场进行分区。然后分析各分区的最大潜在震级及其重现时间、微震扩散率、微震劲度比、能量频次等特征。最后结合采场微震灾害风险性分级标准对各分区风险性进行分级。结果表明,综合考虑微震事件的能量分布特征、空间分布特征、时间分布特征进行灾害风险性分级的结果更为合理。     

矿山井下环境质量监测

结合井下空间环境质量和监测的现状,从国家矿山井下安全避险"六大系统"的规定出发,针对矿山井巷系统及井巷环境特点,对CO气体、风速的监测以及环境监测网络所存在的困难进行了分析,在此基础上给出了井下环境监测传感器选择及应用注意事项,井下环境监测构建的形式及发展方向。     

基于LOF的K-means聚类方法及其在微震监测中的应用

矿山微震事件集群是分析矿震的重要参考之一，其准确的划分对矿山微震分布特征和微震活动分析具有重要作用。提出了1种基于局部离群因子(Local Outlier Factor, LOF)的K-means聚类算法并构建了综合SSE评价指标和模型，通过LOF算法检测异常微震事件和选取初始聚类中心，利用Krzanowski-Lai指数确定最佳聚类分组数；采用模拟计算比较了不同数据集大小的聚类效果。结果表明:基于LOF的K-means聚类方法评分最高，聚类结果最好；并利用该聚类方法分析用沙坝矿1 649个微震事件的分布特征与微震活动性。实例表明，K=7为最佳聚类分组数，聚类簇的划分受断层滑移和矿山生产活动的影响。     

高精度三维地下微震台网模糊优选方法

针对贵州开阳磷矿东翼矿区井下微震监测系统台网布置方案的优选问题,基于国 内外学者在台网优化布置时所选参数指标,对微震监测台网在建设、运行和维护阶段的 需求进行分析,确定多个台网布置方案的静态、动态和定量、非定量指标构建综合评价 指标体系。通过熵权法给出各评价指标的客观权重向量,基于模糊数学原理建立模糊综 合评判模型,对初选出的五个台网布置方案进行分析,求解出各方案的综合优越度,最 终确定并推荐方案二（综合优越度为0.796）为最优方案。模糊综合评价模型能够较准 确地确定适用于矿山需求的微震监测台网方案,对矿山微震监测系统的建设具有指导意 义。     

光纤Bragg光栅传感器实现斜拉桥索力实时监测的研究

民用工程结构的健康监测 ,日益引起人们的重视 ,光纤传感技术 ,尤其是光纤光栅传感技术 ,因其易构成高性能、低成本的传感器阵列 ,并在结构监测应用工程中 ,具有巨大的潜力。笔者介绍一种斜拉桥索力实时监测的新方法即光纤光栅法。将光纤光栅刚性粘贴于传感头外表面上 ,使传感头承受拉索的索力 ,通过对光纤光栅波长移动量 (Δλb)的解调 ,以测出索力的大小。通过实验结果与理论分析证明 ,该测试系统具有结构简单、测量范围大、稳定性和线性度好等特点 ,该监测系统既可用于斜拉桥施工阶段的索力测定 ,也可以用于在役斜拉桥结构的长期安全监测。     

基于GPS与GSM的交通事故自动呼救系统的设计

结合GPS的定位功能和GSM的远程无线通讯功能,提出一种以提高交通安全、减少人员伤亡为目的的车辆交通事故自动呼救系统的构建方案,该系统会伴随安全气囊的启动而启动,也可手动启动。车载模块将安全气囊点火信号送入微处理器,通过串行接口驱动无线数据传输模块,经GSM网络将GPS的定位信息发送到监控中心,并可建立车载模块与监控中心之间的语音通讯,给出车载模块硬件电路实现、软件设计以及控制中心的设计方案,并对系统的关键技术进行了说明。     

液态危险品智能储运装置的设计

危险品的储存和运输关系到人们的生命和财产安全,设计开发一套能够保障危险品安全的智能储运装置以及泄漏预警系统具有重要意义。分析液态危险品泄漏监测研究现状,设计一套以双层储运桶和远程智能预警器为主要硬件的智能储运装置,以及配套的危险品泄漏监测、预警系统。装置和系统通过气压传感器采集泄漏信息,GPS模块定位位置信息,感应标签读取物流信息,借助SIM模块发送给监管中心和驾驶员,达到监测和预警的目的。储运装置具有防撞防漏、自动测漏等功能,能够对液态危险品进行实时监测和及时预警。     

基于无线传感器网络的市政下水道可燃气体监测系统设计及应用

为防止下水道可燃气体积聚引发爆炸事故,利用无线传感器网络技术设计了市政下水道可燃气体监测系统.实测结果表明:气体传感器监测数据相对误差在2.0%以内,无线数据收发设备的年发送成功率达到98.0%,满足工程运用需求,系统具有较高的可靠性和稳定性.结合无线网络覆盖范围广、实时在线的特点,该系统实现了对不同区域下水道内可燃气体浓度的远程监测,为下水道的安全预警提供了有效依据.     

重大危险源监测预警实用性平台的研究与实践

以正在实施中的"江苏省重大危险源监测预警中心"科技公共服务平台项目为背景,提出江苏省重大危险源监测预警的宏观框架建设构想;根据我国在安全生产领域强化重大危险源监管的总体要求,从深化、完善重大危险源监控体系建设出发,将重大危险源监督管理划分为两大体系,即基于网络化的固定重大危险源监控体系和基于GIS,GPS的移动重大危险源监控体系,以及配套的重大危险源装置检测与预警系统、事故原因鉴证与仿真系统、重大事故隐患整治系统;同时需要有相应的技术基础研究与重大危险源基础数据与重大事故隐患评估整治数据系统作为技术支持。该项研究与实践是落实"科学发展观"、以科学技术来支撑安全生产监管成效的重大举措,必将对江苏省和全国的安全生产事业产生积极影响并具有重大现实意义。     

地下储库掘进爆破地表震动角度效应分析

为确定地下工程爆破掘进对地表建筑震动影响,采用TC-4850型爆破测振仪对地表周围建筑物进行实时监测。通过对振动速度监测数据与爆源距以及装药量之间的关系进行分析,研究地表振动特性及变化规律。研究结果表明:掌子面掘进前方地表振速监测数据进行拟合,相关性较好,而掘进后方则相关性较差;爆源距与掌子面在水平面投影夹角越小,监测数据相关性较强,而该夹角越大监测数据相关性较差;在掌子面后方,爆源距在水平面投影越是接近于垂直掌子面,地表振速越高,具有放大效应。     

滑坡集成监测系统的研制

测量机器人(即自动电子全站仪)固然可以对滑坡进行自动化(或半自动化)监测,但测量机器人设站处(监测基点)的稳定性对监测精度的影响非常大,并且当测量视线被遮挡后测量机器人将无法监测相应的监测点.为了解决上述问题,笔者及科研组将GPS技术与测量机器人技术有机结合,开发出了滑坡集成监测系统.该系统彻底解决了监测基站不稳定对监测结果的影响问题,使监测的程序得以简化、监测的固定性投资成本得以降低.文章介绍了滑坡集成监测系统的结构、工作原理,给出了监测实例.以实际监测数据为依据,提出了滑坡预警的基本准则.     

发震断层活动性远程实时监测预报

在总结分析国内外地震预测研究成果的基础上,提出了以"地震断层滑面剪切力大于抗剪强度是地震产生的充要条件"作为地震灾害发生的主要判据。借助汶川地震力学物理模拟实验系统,揭示了发震断层面上剪切力的演变特征,用于指导发震断层活动性实时监测与预警。基于以上各理论,成功研制了发震断层活动性远程实时监测预报系统,并对张家口发震断层进行了现场活动性模拟试验,实验结果证实了系统的有效性和可靠性。     

基于STM32F103ZET6的自定义通信协议电梯监控系统设计

针对电梯运行状态监控问题,提出一种基于自定义通信协议的电梯远程监控系统的设计方案。以STM32F103ZET6为控制核心的电梯监测终端,通过对传感器信号进行检测分析获得电梯运行状态及故障的信息,监测服务平台与电梯监测终端之间采用自定义的通信协议进行数据通信,监测服务平台将所获取的电梯状态及故障信息发送到云计算中心服务器。用户通过客户端登录电梯监控系统,可以实时查看电梯的运行状态、故障信息及历史信息。通过长期实际应用,该监控系统运行稳定可靠,能够实现对电梯远程的实时、可靠监控,为电梯的维修、维护提供及时准确的信息。     

地下洞室及其围岩爆破地震安全监测与动力分析

基于地下洞室及其围岩的爆破震动安全监测,通过质点振动速度峰值及其卓越频率分析,论述爆破地震波的传播规律以及地下洞室与围岩爆破地震作用下的动力特性,并对爆破地震安全监测与分析结果进行解释与原因探讨。通过大量监测数据的回归分析,得出质点振动速度峰值与爆破药量和距离及环境条件的关系式,并在分析三者关系的基础上指出,近爆破点区域的爆破地震波衰减速度明显大于较远区域,爆破引起的质点振动速度峰值的卓越频率集中在以45Hz为中心的15~75Hz范围值。质点振动速度峰值及其卓越频率与爆破规模与环境的几何因素密切相关,介质本身的物理几何特性是爆破地震波衰减的主要影响因素之一。