【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及地下巖體地壓監測，特別是涉及一種地下巖體微震檢波器布設方法。
技術介紹
1、近些年來，隨著地下礦山開采深度不斷下降，深井高地壓問題越來越突出，微震監測技術作為地壓防控重要的技術支撐手段越來越受到重視。檢波器科學合理安裝是微震監測技術的重要基礎，檢波器一般安裝在承壓礦柱的巷道壁或空區頂板巖層上。
2、由于采礦活動的本質是在地下巖體內開挖，并形成工程巷道和采場空區，導致原巖應力失衡，圍巖受力狀態由三向變為兩向，從而導致圍巖應力重新分布和局部應力集中。此時，最大主應力是沿巷道壁面的切線方向，巷道壁面切應力達到最大值；最小主應力是沿巷道的徑向應力，徑向應力在巷道周邊為最低，向圍巖內部逐漸增大。若圍巖中集中的應力值大于下降后的巖石強度，圍巖將發生破壞，這種破壞從周邊逐漸向深部擴展，直至達到新的三向應力平衡狀態為止，此時圍巖周邊出現松弛破裂帶即巖石松動圈，巖石松動圈內的巖體成塑性區狀態，巖體強度降低，巖體內新增大量裂隙，導致巖體內的聲波或彈性波等傳導效率降低。當聲波或彈性波經過巖石松動圈時，由于松動圈內塑性區的存在和巖體應力強度的降低，聲波能量衰減迅速，頻率和幅值參量均有很大的變化，彈性波到達檢波器時，彈性波能量和幅值均衰減較大，造成波信號失真，檢波器無法真正接收到原始波形狀態，從而導致地壓監測效果大打折扣。
3、目前檢波器的布設普遍采用主觀和經驗推斷的方式確定傳感器的安裝位置，并多采取一次性安裝的方式，主要是因為目前對于影響監測效果的重要因素—傳感器位置選取和安裝方法，并沒有具體的規范標準，導致不同的
4、專利號為cn201610153848.7的專利文件提出一種礦用微震監測方法，其一方面，通過在臺網布置點所構成空間包絡范圍內和外，分別設計空間坐標已知、可重復使用的人工震源，并基于人工震源動態修正巖體波速，可以得到當前巖體相對準確的波速，減小波速誤差，最終提高微震監測的定位精度；另一方面，通過動態調整原有臺網布置中的檢波器安裝位置、增加新的檢波器安裝等方式，形成針對高風險源的、新的微震監測臺網布置，并對新的臺網布置重新計算巖體波速，最終利用新的臺網布置和巖體波速，從而提高監測能力。上述文件并未給出確定檢波器監測范圍的規范標準，使檢波器布設存在隨意性、監測信號失真性和安裝方法雜散化，而且隨著監測區域的擴大來相應增加檢波器的分布數量，這樣操作也增加了設備成本和系統建設成本。
5、針對上述問題，專利技術一種在地下巖體內科學合理布設檢波器的方法并便捷化、程式化安裝對于保障微震監測技術和地壓防控研究具有重要意義。
技術實現思路
1、為了克服現有技術的不足，本專利技術提供一種地下巖體微震檢波器布設方法，其不僅能夠提高地壓監測的全面性和監測點布設的合理性，還能夠提高檢波器接收巖體內信號的清晰性和保真率，進而提高地下巖體微震監測的精準性和可靠性。
2、為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是：提供一種地下巖體微震檢波器布設方法，其包括如下步驟：
3、根據地質情況、礦山采礦-充填現狀和排產計劃以及地壓顯現情況，確定微震監測區域；
4、在微震監測區域內布設檢波器，將檢波器安裝在巖石松動圈以外。
5、優選的，所述微震監測區域包括巖體薄弱結構面、軟弱巖層以及含水層、空區及空區的承壓礦柱、以及已經出現地壓顯現的區域。
6、優選的，所述檢波器的安裝位置在承壓礦柱的幾何中心、空區的巷道巖壁中心位置及空區頂板的幾何中心。
7、優選的，所述將檢波器安裝在巖石松動圈以外，具體包括：
8、根據地壓顯現情況確定沖擊地壓來壓方向，并根據沖擊地壓來壓方向確定檢波器安裝孔的方位；
9、根據檢波器安裝孔附近巖層的巖石松動圈厚度確定檢波器安裝孔的深度。
10、優選的，所述檢波器的安裝孔中軸線與來壓方向平行。
11、優選的，利用聲波法或地質雷達法，確定檢波器安裝孔附近巖體的巖石松動圈厚度。
12、優選的，巖石松動圈厚度z的計算公式如下：
13、
14、式中：z表示反射界面的深度；t表示地質雷達法發射端到接收端的時間；x表示發射端與接收端間距；v表示雷達電磁波在巖體中的傳播速度。
15、優選的，通過可拆卸安裝組件對檢波器進行可拆卸安裝，所述可拆卸安裝組件包括錨固粘合部、檢波器以及安裝桿，所述錨固粘合部的下端中部凸出設有連接螺栓，檢波器的一端設有與連接螺栓螺紋配合的內凹螺紋孔，另一端設有多邊形安裝柱，所述安裝桿的安裝端設有與多邊形安裝柱配合設置的多邊形安裝槽。
16、優選的，所述錨固粘合部為錨固劑容納腔體及容置在錨固劑容納腔體中的錨固劑，所述錨固劑容納腔體的上端開口設置，其下端中部凸出設有連接螺栓。
17、優選的，所述錨固劑容納腔體采用易碎材質制成。
18、本專利技術的有益效果是：
19、本專利技術通過地質情況、采場情況以及地壓顯現情況，確定微震監測區域，能夠最大程度地提高地壓監測的全面性和監測點布設的合理性；并通過將檢波器安裝在巖石松動圈以外，用以避免聲波因松動圈內塑性區的存在和巖體應力強度的降低而衰減造成失真的問題，從而提高檢波器接收巖體內信號的清晰性和保真率，進而提高地下巖體微震監測的精準性和可靠性。
20、本專利技術基于巖層中心位置應力分布均勻，其相對于結構的邊緣位置更遠離外界的干擾源，如風機運行、車輛經過等，可以使可監測范圍更大程度地覆蓋整個巖體結構，優選將檢波器安裝位置在承壓礦柱的幾何中心、空區的巷道巖壁中心位置及空區頂板的幾何中心。
21、本專利技術通過可拆卸安裝組件對檢波器實現可拆卸安裝，使監測設備能夠重復利用，增加了檢波器的循環利用率，降低了監測系統設備成本，且安裝步驟簡便、快捷、易于操作；適用于地下硐室、隧道、礦井巷道及采空區等地下圍巖的監測需求。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種地下巖體微震檢波器布設方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的地下巖體微震檢波器布設方法，其特征在于，所述微震監測區域包括巖體薄弱結構面、軟弱巖層以及含水層、空區及空區的承壓礦柱、以及已經出現地壓顯現的區域。
3.根據權利要求2所述的地下巖體微震檢波器布設方法，其特征在于，所述檢波器的安裝位置在承壓礦柱的幾何中心、空區的巷道巖壁中心位置及空區頂板的幾何中心。
4.根據權利要求1所述的地下巖體微震檢波器布設方法，其特征在于，所述將檢波器安裝在巖石松動圈以外，具體包括：
5.根據權利要求4所述的地下巖體微震檢波器布設方法，其特征在于，所述檢波器的安裝孔中軸線與來壓方向平行。
6.根據權利要求4所述的地下巖體微震檢波器布設方法，其特征在于，利用聲波法或地質雷達法，確定檢波器安裝孔附近巖體的巖石松動圈厚度。
7.根據權利要求1所述的地下巖體微震檢波器布設方法，其特征在于，巖石松動圈厚度z的計算公式如下：
8.根據權利要求1所述的地下巖體微震檢波器布設方法，其特征在于，通過可拆卸安
9.根據權利要求8所述的地下巖體微震檢波器布設方法，其特征在于，所述錨固粘合部為錨固劑容納腔體及容置在錨固劑容納腔體中的錨固劑，所述錨固劑容納腔體的上端開口設置，其下端中部凸出設有連接螺栓。
10.根據權利要求9所述的地下巖體微震檢波器布設方法，其特征在于，所述錨固劑容納腔體采用易碎材質制成。
...【技術特征摘要】
1.一種地下巖體微震檢波器布設方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的地下巖體微震檢波器布設方法，其特征在于，所述微震監測區域包括巖體薄弱結構面、軟弱巖層以及含水層、空區及空區的承壓礦柱、以及已經出現地壓顯現的區域。
3.根據權利要求2所述的地下巖體微震檢波器布設方法，其特征在于，所述檢波器的安裝位置在承壓礦柱的幾何中心、空區的巷道巖壁中心位置及空區頂板的幾何中心。
4.根據權利要求1所述的地下巖體微震檢波器布設方法，其特征在于，所述將檢波器安裝在巖石松動圈以外，具體包括：
5.根據權利要求4所述的地下巖體微震檢波器布設方法，其特征在于，所述檢波器的安裝孔中軸線與來壓方向平行。
6.根據權利要求4所述的地下巖體微震檢波器布設方法，其特征在于，利用聲波法或地質雷達法，確定檢波器安裝孔附近巖體的巖石松動...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉博，王登華，朱宗杰，郟威，袁錦鋒，劉康，徐青，
申請(專利權)人：長沙礦山研究院有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。