專利名稱：一種微震監(jiān)測系統(tǒng)及其安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微震監(jiān)測系統(tǒng)，尤其涉及微震監(jiān)測系統(tǒng)中微震傳感器的安裝。
背景技術(shù)：
煤礦動力沖擊礦壓災(zāi)害是一種開采誘發(fā)的礦山地震，不僅造成井巷破壞、人員傷害、地面建筑物破壞，而且會引發(fā)瓦斯、煤塵爆炸。由于這種災(zāi)害發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)、區(qū)域、震源等的復(fù)雜多樣性和突發(fā)性，對其防治，特別是預(yù)測是世界性的難題?，F(xiàn)有的微震監(jiān)測系統(tǒng)包括安裝于地下工作面的微震傳感器、信號采集站和地面中心站等；信號采集站采集微震傳感器感測到的微震信號，并將采集到的微震信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳輸至地面中心站；地面中心站對接收到的各通道監(jiān)測信號進(jìn)行對比、分析后，將其傳輸至數(shù)據(jù)處理服務(wù)器；數(shù)據(jù)處理服務(wù)器實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測信號的波形圖，確認(rèn)發(fā)生微震事件后，發(fā)出聲光報(bào)警信號。通過微震監(jiān)測系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對礦井包括沖擊礦壓在內(nèi)的礦震信號進(jìn)行遠(yuǎn)距離、實(shí)時(shí)、動態(tài)、自動監(jiān)測，給出沖擊礦壓等礦震信號的完全波形。通過分析研究，可確定出每次震動的震動類型，判斷出沖擊礦壓發(fā)生力源，對礦井沖擊礦壓危險(xiǎn)程度進(jìn)行評價(jià)。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的微震傳感器普遍安裝于地下的采煤工作面或掘進(jìn)工作面。隨著工作面的向前推移，需要不斷地拆除舊的微震傳感器，并布置新的微震傳感器。現(xiàn)有的這種微震傳感器的布置方式不僅操作繁瑣，消耗人力，而且不斷地拆除與安裝，還會大大影響微震傳感器的傳感精度和靈敏度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的一個技術(shù)問題在于提供一種微震監(jiān)測系統(tǒng)的安裝方法，不僅能夠方便地布置微震傳感器，而且能保證微震傳感器具有較好的傳感精度和靈敏度。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的微震監(jiān)測系統(tǒng)的安裝方法實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:—種微震監(jiān)測系統(tǒng)的安裝方法，包括:將微震監(jiān)測系統(tǒng)的微震傳感器安裝于地面鉆孔中。進(jìn)一步地，所述將微震監(jiān)測系統(tǒng)的微震傳感器安裝于地面鉆孔中包括:將微震監(jiān)測系統(tǒng)的微震傳感器安裝于煤層瓦斯的地面預(yù)抽放孔中。進(jìn)一步地，所述將微震監(jiān)測系統(tǒng)的微震傳感器安裝于地面鉆孔中包括:將微震監(jiān)測系統(tǒng)的微震傳感器裝入煤層瓦斯的地面預(yù)抽放孔中，并放置在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上。進(jìn)一步地，所述微震傳感器通過磁力吸附在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上。進(jìn)一步地，所述微震傳感器通過電磁線圈的磁力吸附在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上，并能夠調(diào)整微震傳感器在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上的吸附高度。進(jìn)一步地，所述微震傳感器安裝在本煤層的上鄰近層的上方預(yù)定位置處。進(jìn)一步地，所述微震傳感器安裝在本煤層的上鄰近層的上方10米處或采動影響范圍外。
本發(fā)明實(shí)施例提供的微震監(jiān)測系統(tǒng)的安裝方法，由于微震傳感器安裝于地面鉆孔中，便于施工布置；而且由于其安裝位置相對固定，不僅不受地下采煤或掘進(jìn)工作面向前推移的影響，具有較好的傳感精度和靈敏度，而且能夠?qū)θV井范圍內(nèi)的微震進(jìn)行大范圍的持續(xù)性監(jiān)測。本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題在于提供一種微震監(jiān)測系統(tǒng)，不僅能夠方便地布置微震傳感器，而且能保證微震傳感器具有較好的傳感精度和靈敏度。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的微震監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:一種微震監(jiān)測系統(tǒng)，包括微震傳感器、信號采集站和地面中心站；信號采集站設(shè)置在地面，微震傳感器安裝于地面鉆孔中；信號采集站向微震傳感器供電，采集微震傳感器感測到的微震信號并將采集到的微震信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳輸至地面中心站。進(jìn)一步地，所述微震傳感器通過磁力吸附在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上。進(jìn)一步地，所述微震傳感器通過電磁線圈的磁力吸附在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上，并能夠調(diào)整微震傳感器在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上的吸附高度。本發(fā)明實(shí)施例提供的微震監(jiān)測系統(tǒng)，由于微震傳感器安裝于地面鉆孔中，便于施工布置；而且由于其安裝位置相對固定，不僅不受地下采煤或掘進(jìn)工作面向前推移的影響，具有較好的傳感精度和靈敏度，而且能夠?qū)θV井范圍內(nèi)的微震進(jìn)行大范圍的持續(xù)性監(jiān)測。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖1為本發(fā)明的實(shí)施例中微震傳感器的安裝位置示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例一種微震監(jiān)測系統(tǒng)及其安裝方法進(jìn)行詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)明確，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例一種微震監(jiān)測系統(tǒng)的安裝方法，包括步驟:將微震監(jiān)測系統(tǒng)的微震傳感器安裝于地面鉆孔中。本發(fā)明實(shí)施例提供的微震監(jiān)測系統(tǒng)的安裝方法，由于微震傳感器安裝于地面鉆孔中，便于施工布置；而且由于其安裝位置相對固定，不僅不受地下采煤或掘進(jìn)工作面向前推移的影響，具有較好的傳感精度和靈敏度，而且能夠?qū)θV井范圍內(nèi)的微震進(jìn)行大范圍的持續(xù)性監(jiān)測。在前述微震監(jiān)測系統(tǒng)的安裝方法實(shí)施例中，可以將微震傳感器安裝在專門為微震傳感器的布置所鉆的地面孔中。為了節(jié)省生產(chǎn)成本，充分利用現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，優(yōu)選地，所述將微震監(jiān)測系統(tǒng)的微震傳感器安裝于地面鉆孔中包括:將微震監(jiān)測系統(tǒng)的微震傳感器安裝于煤層瓦斯的地面預(yù)抽放孔中。在前述微震監(jiān)測系統(tǒng)的安裝方法實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述將微震監(jiān)測系統(tǒng)的微震傳感器安裝于地面鉆孔中包括:將微震監(jiān)測系統(tǒng)的微震傳感器裝入煤層瓦斯的地面預(yù)抽放孔中，并放置在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上。微震傳感器的這種安裝方式，使得微震傳感器與瓦斯抽放管道一起形成一個大型的“微震傳感探針”，其中的瓦斯抽放管道起到“探針”的傳感作用，這樣能夠使得微震傳感器的感測深度更深，感測范圍更廣。此外，由于微震波沿管道壁介質(zhì)傳播的速度快于沿煤層介質(zhì)傳播的速度，使得微震傳感器對微震發(fā)生的感測速度更快，實(shí)時(shí)性更好。其中，可通過粘結(jié)的方式將微震傳感器放置在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上。為了便于對微震傳感器的回收和再利用，優(yōu)選地，所述微震傳感器通過磁力吸附在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上。其中的瓦斯抽放管道為鐵質(zhì)或鋼質(zhì)管道。瓦斯抽放管道也可為混凝土管道，且在混凝土管道內(nèi)壁的局部位置處具有可供微震傳感器通過磁力吸附的材料。在前述微震監(jiān)測系統(tǒng)的安裝方法實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述微震傳感器通過電磁線圈的磁力吸附在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上，并能夠調(diào)整微震傳感器在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上的吸附高度。所述電磁線圈可設(shè)置在微震傳感器上，在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上具有相應(yīng)的鐵磁材料，通過地面對電磁線圈供電，使得電磁線圈產(chǎn)生磁力并吸附在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上；通過地面對電磁線圈斷電，使得電磁線圈產(chǎn)生磁力消失，并脫離對瓦斯抽放管道內(nèi)壁的吸附，由此可以將微震傳感器從瓦斯抽放管道中取出或調(diào)整好安裝位置后重新吸附在瓦斯抽放管道內(nèi)壁上，如從本煤層上方位置附近調(diào)整到上鄰近層的上方位置處。在前述微震監(jiān)測系統(tǒng)的安裝方法實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述微震傳感器安裝在本煤層的上鄰近層的上方預(yù)定位置處，優(yōu)選地，所述微震傳感器安裝在本煤層的上鄰近層的上方10米處或采動影響范圍外，這樣便于對本煤層及其周圍的微震源進(jìn)行快速、準(zhǔn)確地感測與定位。在前述微震監(jiān)測系統(tǒng)的安裝方法實(shí)施例中，一個煤層瓦斯的地面預(yù)抽放孔中可以安裝一個微震傳感器。為了提高感測的精度，也可以在一個煤層瓦斯的地面預(yù)抽放孔中安裝多個微震傳感器，如在本煤層上方附近位置處、上鄰近層上方附近位置處和下鄰近層上方附近位置處均可分別安裝有微震傳感器。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種微震監(jiān)測系統(tǒng)，包括微震傳感器、信號采集站和地面中心站；信號采集站設(shè)置在地面，微震傳感器安裝于地面鉆孔中；信號采集站向微震傳感器供電，采集微震傳感器感測到的微震信號并將采集到的微震信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳輸至地面中心站。地面中心站對接收到的各通道監(jiān)測信號進(jìn)行對比、分析后，將其傳輸至數(shù)據(jù)處理服務(wù)器；數(shù)據(jù)處理服務(wù)器實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測信號的波形圖，確認(rèn)發(fā)生微震事件后，發(fā)出聲光報(bào)警信號。通過微震監(jiān)測系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對礦井包括沖擊礦壓在內(nèi)的礦震信號進(jìn)行遠(yuǎn)距離、實(shí)時(shí)、動態(tài)、自動監(jiān)測，給出沖擊礦壓等礦震信號的完全波形。通過分析研究，可確定出每次震動的震動類型，判斷出沖擊礦壓發(fā)生力源，對礦井沖擊礦壓危險(xiǎn)程度進(jìn)行評價(jià)。在前述微震監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述微震傳感器通過磁力吸附在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上，并能夠調(diào)整微震傳感器在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上的吸附高度。優(yōu)選地，所述微震傳感器通過電磁線圈的磁力吸附在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上，這樣便于對微震傳感器的回收再利用或者對其安裝位置的調(diào)整。
實(shí)施例:如圖1所示，地面預(yù)抽放孔包括固井1，在固井I于地面開口的位置處設(shè)置有表層套管2，在表層套管2中套設(shè)有技術(shù)套管3，在技術(shù)套管3的下部套設(shè)有產(chǎn)氣套管4 ;產(chǎn)氣套管4穿過上鄰近層5到達(dá)本煤層6的上方附近位置處；微震傳感器7安裝在技術(shù)套管3的內(nèi)壁上、且靠近產(chǎn)氣套管4的位置處。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種微震監(jiān)測系統(tǒng)的安裝方法，其特征在于，包括: 將微震監(jiān)測系統(tǒng)的微震傳感器安裝于地面鉆孔中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微震監(jiān)測系統(tǒng)的安裝方法，其特征在于，所述將微震監(jiān)測系統(tǒng)的微震傳感器安裝于地面鉆孔中包括: 將微震監(jiān)測系統(tǒng)的微震傳感器安裝于煤層瓦斯的地面預(yù)抽放孔中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微震監(jiān)測系統(tǒng)的安裝方法，其特征在于，所述將微震監(jiān)測系統(tǒng)的微震傳感器安裝于地面鉆孔中包括: 將微震監(jiān)測系統(tǒng)的微震傳感器裝入煤層瓦斯的地面預(yù)抽放孔中，并放置在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的微震監(jiān)測系統(tǒng)的安裝方法，其特征在于，所述微震傳感器通過磁力吸附在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的微震監(jiān)測系統(tǒng)的安裝方法，其特征在于，所述微震傳感器通過電磁線圈的磁力吸附在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上，并能夠調(diào)整微震傳感器在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上的吸附高度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4或5所述的微震監(jiān)測系統(tǒng)的安裝方法，其特征在于，所述微震傳感器安裝在本煤層的上鄰近層的上方預(yù)定位置處。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微震監(jiān)測系統(tǒng)的安裝方法，其特征在于，所述微震傳感器安裝在本煤層的上鄰近層的上方10米處或采動影響范圍外。
8.一種微震監(jiān)測系統(tǒng)，包括微震傳感器、信號采集站和地面中心站；其特征在于；信號采集站設(shè)置在地面，微震傳感器安裝于地面鉆孔中； 信號采集站向微震傳感器供電，采集微震傳感器感測到的微震信號并將采集到的微震信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳輸至地面中心站。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微震監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述微震傳感器通過磁力吸附在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微震監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述微震傳感器通過電磁線圈的磁力吸附在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上，并能夠調(diào)整微震傳感器在瓦斯抽放管道的內(nèi)壁上的吸附高度。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施例公開了一種微震監(jiān)測系統(tǒng)及其安裝方法，涉及微震監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)微震傳感器布置方便，而且能保證微震傳感器具有較好的傳感精度和靈敏度。該微震監(jiān)測系統(tǒng)及其安裝方法中，將微震監(jiān)測系統(tǒng)的微震傳感器安裝于地面瓦斯鉆孔中。本發(fā)明適用于高瓦斯抽放礦井的微震監(jiān)測。
文檔編號G01V1/00GK103176207SQ201310060640
公開日2013年6月26日 申請日期2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月26日
發(fā)明者郭東明, 張毅, 宋俊生 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)(北京)