iss微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

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1、ISS高精度微震監(jiān)測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介盛虞北京達(dá)漢新柯儀器有限公司（聯(lián)系電話：010-68483334，13701229235）微震和微震監(jiān)測(cè)技術(shù)￠微震：局部范圍內(nèi)巖石在斷裂時(shí)以地震波形式產(chǎn)生的震動(dòng)?！槲⒄鸨O(jiān)測(cè)技術(shù)：利用監(jiān)測(cè)巖體微震活動(dòng)的發(fā)生、發(fā)展、以及通過對(duì)微震源的定位和分析，以判斷、評(píng)估和預(yù)報(bào)監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)巖體的穩(wěn)定性。微震里氏震級(jí)范圍1989Newcastle需要高精度微震監(jiān)測(cè)技術(shù)地震5.8級(jí)微震震級(jí)活動(dòng)區(qū)域-3-2-101234567里氏震級(jí)巖體微震震源及監(jiān)測(cè)靈敏度最小震級(jí),m1.00.50.0-0.5-1.0-1.5-2.0min震源

2、尺寸,[m]65-10035-6420-3512-206-124-62-4定位精度[m]10075402015105震源定位￠震源–––部分巖體突然發(fā)生非彈性變形產(chǎn)生可記錄到的微震波，是形狀不確定的部分巖體?！轶w積：立方米以下級(jí)到立方公里級(jí)￠突然性：厘米/秒~米/秒-2-4￠非彈性變形：10~10￠主要震源參數(shù)（與模型無關(guān)）￠事件發(fā)生時(shí)間：t0￠空間坐標(biāo)：x，y，z000￠微震潛勢(shì)：P（應(yīng)變？）￠微震能量：E（應(yīng)力？）PP=Δε?V或Δε=V微震監(jiān)測(cè)原理簡(jiǎn)述3￠微震潛勢(shì)，P（m）-度量震源巖體的非彈性變形?！镻=ΔεV或Δε=P/

3、V￠微震能量，E(Nm)￠E=σΑP￠由此得微震能量與非彈性變形（應(yīng)力應(yīng)變？）的關(guān)系QuantificationofSeismicityQuantificationofSeismicity((MendeckiMendecki,1997a),1997a)￠順序發(fā)生的事件的時(shí)間間隔順序發(fā)生的事件的時(shí)間間隔￠順序發(fā)生的事件的空間距離順序發(fā)生的事件的空間距離￠潛勢(shì)的和潛勢(shì)的和￠釋放能量的和釋放能量的和PP=Δε?V或Δε=V能量指數(shù)能量指數(shù)EIEI能量指數(shù)（EI）定義為一個(gè)特定事件的輻射的能量與區(qū)域內(nèi)平均輻射能量（E）對(duì)應(yīng)于相同地震潛勢(shì)（

4、P）的比值。Log（E）=c+dLog（P）其中candd為常數(shù)量。通常d值隨系統(tǒng)的勁度而增加，c值隨應(yīng)力而增加。能量指數(shù)EI>1表示區(qū)域的剪應(yīng)力高于平均值，反之，低于平均值。因此，能量指數(shù)可以用于穩(wěn)定性評(píng)估。PP=Δε?V或Δε=V時(shí)程分析-累積視體積與移動(dòng)平均能量指數(shù)PP=Δε?V或Δε=V簡(jiǎn)單時(shí)程分析可以了解簡(jiǎn)單時(shí)程分析可以了解““改變多大改變多大””--施密特?cái)?shù)與能量指數(shù)SeismicSchmidtNo.EnergyIndex巖體變形的非線性特性不同于彈性模型，微震技術(shù)獨(dú)立測(cè)定能量與非彈性變形應(yīng)變（應(yīng)力和應(yīng)變？）微震（應(yīng)變

5、）等值線圖微震（應(yīng)力）等值線圖巖性對(duì)微震震級(jí)、震源半徑、應(yīng)力降關(guān)系40m80m震級(jí)M=1下，硬巖的非線性區(qū)等效半徑為40m而對(duì)軟巖可達(dá)80m。巖性對(duì)微震視應(yīng)力（能量釋放）影響相同震級(jí)M=1下，最大σ與最小σ視應(yīng)力之比相差>100倍maxminPP=Δε?V或Δε=V巖體震級(jí)、能量釋放和非線性體積關(guān)系微震潛勢(shì)[m3]震級(jí)能量[J]0.000041-26.3x100.00023-1.53.6x1020.0013-12x1030.0073-0.51.1x1040.04106.3x1040.230.53.6x1051.312x1067.3

6、1.51.1x1074126.3x1072302.53.6x108130032x10973003.51.1x1010Mendecki等（2007）高精度微震監(jiān)測(cè)技術(shù)----能量指數(shù)與累積視體積時(shí)程記錄（Lynch等2004）傳統(tǒng)微震監(jiān)測(cè)M>-0.2高精度微震監(jiān)測(cè)M>-2.0高精度微震監(jiān)測(cè)技術(shù)----視應(yīng)力等值線圖（Lynch等2004）傳統(tǒng)微震監(jiān)測(cè)M>-0.2高精度微震監(jiān)測(cè)M>-2.0微震記錄M=1.8微震記錄M=-2ISS微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成￠智能型微震檢波器￠GS微震采集儀￠數(shù)據(jù)通訊（RS232、RS485、PSK協(xié)議或光纖）與計(jì)

7、算機(jī)系統(tǒng)￠數(shù)據(jù)處理軟件及圖像顯示分析軟件智能型傳感器：檢波器或加速度計(jì)自動(dòng)向系統(tǒng)給出儀器編號(hào)、安裝方位角、傾角等參數(shù)檢波器技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品種類固有頻率去噪響應(yīng)無阻尼靈傾斜角極限位移監(jiān)測(cè)頻率(Hz)(Hz)(o)(mm)敏度范圍(v/m/s)(Hz)G4.54.515028243-2000G1414190801800.57-2000加速度計(jì)技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品種類最低頻最高頻固有諧無阻尼靈寬帶噪監(jiān)測(cè)頻率范圍率率振敏度聲（Hz)(Hz)(Hz)(Hz)（mV/g)（μg)A25225000601001502-25000A2.3k0.2230016

8、50080.2-2,300檢波器與加速度計(jì)頻率響應(yīng)特性礦山微震監(jiān)測(cè)中常用傳感器的靈敏度和動(dòng)力響應(yīng)特性.高低限所定義的區(qū)間表示每種傳感器的可應(yīng)用范圍。檢波器靈敏度范圍在數(shù)百赫茲，受Cliplimits影響，超出該范圍后動(dòng)力響應(yīng)特性不佳。一個(gè)動(dòng)力響應(yīng)范