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SAEMS

團體標(biāo)準(zhǔn)

T/SAEMSXXXX—2024

非煤礦山深井地壓災(zāi)害微震監(jiān)測預(yù)警技術(shù)

規(guī)范

Technicalspecificationformicroseismicmonitoringandearlywarningofdeep

groundpressuredisastersinnon-coalmines

（征求意見稿）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

山東省應(yīng)急管理與安全生產(chǎn)協(xié)會發(fā)布

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非煤礦山深井地壓災(zāi)害微震監(jiān)測預(yù)警技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了非煤礦山深井地壓災(zāi)害微震監(jiān)測預(yù)警技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)建、系統(tǒng)校正、數(shù)據(jù)自動處理、定

位質(zhì)量控制、定位分析功能、項目驗收、日常運行與管理要求。

本文件適用于非煤礦山深井地壓災(zāi)害微震監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計、建設(shè)和使用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB16423-2020金屬非金屬礦山安全規(guī)程

GB50026-2020工程測量規(guī)范

GB50174-2017數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范

GB50198-2011民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范

GB50395-2007視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范

GB/T25217.4-2019沖擊地壓測定、監(jiān)測與防治方法

GB/T51339-2018非煤礦山采礦術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)

GB/T50218-2014工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)

GB/T7665-2005傳感器通用術(shù)語

AQ/T2053-2016金屬非金屬地下礦山監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求

AQ2031-2011金屬非金屬地下礦山監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范

AQ/T2050.1-2016金屬非金屬礦山安全標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范導(dǎo)則

AQ/T2050.2-2016金屬非金屬礦山安全標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范地下礦山實施指南

DB42/T1580—2020金屬非金屬地下礦山安全預(yù)警智能控制系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范

DZ/T0287-2015礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)程

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

深井礦山deepwellmines

開采絕對深度800m以上，有巖爆傾向的礦山。

地壓groundpressure

地壓是指在巖體中存在的力，包含原巖對圍巖的作用力、圍巖間的相互作用力、圍巖對支護體的作

用力。地壓的大小，與巖體的應(yīng)力狀態(tài)、巖體的物理力學(xué)性質(zhì)、巖體結(jié)構(gòu)、工程地質(zhì)等因素有關(guān)。

地壓顯現(xiàn)groundpressurebehavior

在地壓作用下所產(chǎn)生的一系列的力學(xué)顯現(xiàn)現(xiàn)象，在脆性巖體中，可能發(fā)生冒頂、片幫、巖體斷裂等

圍巖的破壞現(xiàn)象；在塑性巖體中，表現(xiàn)為巷道頂板下沉、兩幫突出、底板鼓起等現(xiàn)象。

地壓災(zāi)害groundpressuredisaster

巖爆、冒頂、片幫、垮塌失穩(wěn)等災(zāi)害。

在線監(jiān)測on-linemonitoring

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應(yīng)用電子、信息、通信及計算機技術(shù)，對監(jiān)測目標(biāo)不間斷地獲取、分析數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時采集、

傳輸、分析、管理的監(jiān)測技術(shù)。

微震microseismicity

在應(yīng)力作用下，巖體介質(zhì)發(fā)生變形破裂時，產(chǎn)生的一個或多個震源以瞬態(tài)彈性波的形式迅速釋放其

能量的過程。

微震事件microseismicevent

一個相對獨立的巖石破裂導(dǎo)致的能量釋放過程，在記錄上表現(xiàn)為符合一定規(guī)律、波形特征明顯，能

夠區(qū)別于其它干擾源的振動信號。

井地聯(lián)合微震監(jiān)測Combinedmicroseismicmonitoringabovegroundandunderground

井地聯(lián)合微震監(jiān)測是通過在井下和地表布置傳感器陣列，共同監(jiān)測和記錄監(jiān)測區(qū)域內(nèi)微震事件，進

而分析其破壞情況及發(fā)展趨勢的技術(shù)。

巖爆rockburst

巖體中聚積的彈性變形勢能突然猛烈釋放，導(dǎo)致巖石爆裂或彈射出來的現(xiàn)象。

定位精度locationaccuracy

事件的定位位置與其實際發(fā)生位置的空間絕對誤差大小的表征。

主機host

用于接收監(jiān)測信號，并具有校正、報警判別、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、磁盤存儲、顯示、聲光報警、人機對話、

輸出控制、控制打印輸出等功能的計算機裝置。

分站substation

監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中用于接收來自傳感器的信號，并按預(yù)先約定的復(fù)用方式遠距離傳送給傳輸接口，同

時接收來自傳輸接口多路復(fù)用信號的裝置。

微震傳感器microseismicsensor

能監(jiān)測一定范圍內(nèi)的微震信號，且可將微震信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕膫鞲衅鳌?/p>

監(jiān)測點stress-monitoringpoint

傳感器的敏感元件在巖體中埋設(shè)的位置。

4系統(tǒng)構(gòu)建

數(shù)據(jù)采集設(shè)備

4.1.1采集設(shè)備包括微震傳感器、分站、服務(wù)器、電纜、光纜等。

4.1.2傳感器包括單分量和三分量兩種（頻率范圍1Hz-1000Hz，靈敏度≥100V/m/s），三分量和單分

量的數(shù)量比宜不低于1:5。

監(jiān)測區(qū)域

主要針對地壓災(zāi)害高風(fēng)險區(qū)域（如：有需要保護的地表建筑、存在大面積采空區(qū)、水文地質(zhì)或工程

地質(zhì)復(fù)雜、有圍巖巖爆傾向等地壓活動嚴(yán)重區(qū)域）。

監(jiān)測點布置

4.3.1布置方式

——地表布置

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——井下布置

——井地聯(lián)合布置

4.3.2布置原則

——監(jiān)測點應(yīng)布置在穩(wěn)定巖體內(nèi)，避開圍巖破碎、構(gòu)造發(fā)育、滲水、較強振動干擾、較強電磁干

擾等區(qū)域，一般不少于4個。

——監(jiān)測點應(yīng)布置在礦井開采最上中段的穩(wěn)定巖體中，避開較大構(gòu)造流沙層等。

——監(jiān)測點應(yīng)布置在不同水平的巖體中，需分別布置在中段回風(fēng)巷與中段運輸巷。

——地面監(jiān)測點布置水平距離不大于1km。

——井下監(jiān)測點之間的距離宜在150m～300m之間，安裝深度應(yīng)該超過圍巖松動圈。

——應(yīng)根據(jù)監(jiān)測點構(gòu)成的臺網(wǎng)進行臺網(wǎng)布置優(yōu)化，傳感器臺網(wǎng)布置方式有貼近式、半包圍式、全

包圍式，宜采用全包圍式布置方式，使臺網(wǎng)布設(shè)最大限度包絡(luò)安全隱患區(qū)。

4.3.3傳感器安裝

a)傳感器安裝方式有鉆孔注漿式和錨桿拆卸式，可根據(jù)現(xiàn)場實際情況選擇。

b)錨桿拆卸式安裝方式應(yīng)避開震動、噪聲、電磁等干擾。

監(jiān)測分站布置

4.4.1井下監(jiān)測分站應(yīng)安裝在圍巖穩(wěn)定的巷道、硐室，便于人員觀察、檢驗、維護。適用環(huán)境：

a)環(huán)境溫度：0℃～40℃；

b)平均相對濕度：≤95%（+25℃時）；

c)大氣壓力：80kPa～106kPa；

d)有爆炸性氣體混合物，但無顯著振動和沖擊、無破壞絕緣的腐蝕性氣體的場合。

4.4.2分站距巷道底板不小于1.5m。

4.4.3監(jiān)測分站與傳感器間距不大于2km。

4.4.4井下監(jiān)測分站采用礦用電源供電；地面監(jiān)測分站宜由太陽能和蓄電池供電，額定工作電壓宜采

用18V～24VDC。

井下線纜敷設(shè)

4.5.1傳感器與分站間的線纜敷設(shè)應(yīng)采用礦用阻燃屏蔽專用線纜，線纜穿過風(fēng)門、硐室時用套管保護，

線纜連接端口采用防爆型接線盒連接。

4.5.2不應(yīng)將電纜懸掛在風(fēng)、水管路上，電纜與風(fēng)、水管路平行敷設(shè)時，應(yīng)敷設(shè)在管路上方300mm以

上。電力電纜與通信電纜或光纜敷設(shè)在巷道同一側(cè)時，電力電纜應(yīng)在通信電纜或光纜下方，且凈距不小

于100mm；電力電纜與通信電纜或光纜在井筒內(nèi)敷設(shè)時，凈距不小于300mm。

4.5.3電纜固定裝置應(yīng)能承受電纜重量，且不應(yīng)損壞電纜的外皮；電纜上不應(yīng)懸掛任何物體。

4.5.4線纜每隔50m需懸掛標(biāo)識牌，標(biāo)明線纜用途、型號、起點、終點等信息。

數(shù)據(jù)傳輸

4.6.1數(shù)據(jù)傳輸可采用有線傳輸和4G/5G等無線傳輸。

傳感器狀態(tài)檢測

在每個傳感器完成后，應(yīng)進行敲擊狀態(tài)檢測，檢查系統(tǒng)軟件是否記錄到有效波形。

5系統(tǒng)校正

坐標(biāo)測量

對傳感器的坐標(biāo)進行測量并錄入系統(tǒng)。

系統(tǒng)標(biāo)定

5.2.1對波速進行校準(zhǔn)實驗，確定監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的縱、橫波的波速，確保定位誤差在不大于10m。

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5.2.2采用井下放炮方式進行精度標(biāo)定。標(biāo)定炮鉆孔布置在監(jiān)測區(qū)域范圍內(nèi)，標(biāo)定位置數(shù)量需大于3

次。

5.2.3標(biāo)定藥量應(yīng)不少于300g，炮孔深≤2m，炮孔設(shè)計及放炮過程滿足《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》

要求。

5.2.4標(biāo)定應(yīng)每年至少進行一次，工程地質(zhì)或采掘條件發(fā)生較大變化時，應(yīng)對傳感器布置進行優(yōu)化，

布置優(yōu)化后重新校正，確保定位誤差在10m以內(nèi)。

6定位精度控制

定位誤差不得大于10m。

7系統(tǒng)功能

系統(tǒng)基本功能

——數(shù)據(jù)自動采集功能；

——現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信和遠程通信功能；

——數(shù)據(jù)存儲及處理分析功能；

——地壓等級可視化功能；

——地壓活動預(yù)警反饋功能；

——防雷接地及抗干擾功能；

——其它輔助功能包括數(shù)據(jù)備份、斷電保護、自診斷及故障顯示等功能。

智能分析功能

——系統(tǒng)宜具備事件自動拾取、自動定位、風(fēng)險自動分析、報告自動生成功能；

——系統(tǒng)宜具備事件平面圖顯示、三維圖顯示；

——系統(tǒng)宜具備智能判識礦井區(qū)域風(fēng)險等級，地壓災(zāi)害危險區(qū)域應(yīng)能快速辨識、動態(tài)圈定及智能預(yù)

警功能；

——系統(tǒng)宜具備風(fēng)險AI智能判識、多維信息、礦壓、鉆孔應(yīng)力等多參量預(yù)警指標(biāo)，地壓模型與沖

擊地壓危險空間、時間趨勢分析功能；

——系統(tǒng)宜具備分析報告自動生成、信息自動推送等功能。

風(fēng)險研判

7.3.1風(fēng)險等級

根據(jù)地壓監(jiān)測情況將風(fēng)險等級分為重大、較大、一般、低四種，分別用紅色、橙色、黃色和藍色進

行表征。如表1所示。

表1風(fēng)險判別

一級（紅色）二級（橙色）三級（黃色）四級（藍色）

類型聚集頻次最大聚集頻次最大聚集頻次最大聚集頻次最大

能量(次能量能量(次能量能量(次能量能量(次能量

(J)/24h)(J)(J)/24h)(J)(J)/24h)(J)(J)/24h)(J)

礦井

風(fēng)險

區(qū)域

風(fēng)險

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7.3.2研判方法

7.3.2.1礦井風(fēng)險

基于微震事件定位，通過運算全礦井能量累計、24小時事件頻次、最大能量來綜合判斷分析。

7.3.2.2區(qū)域風(fēng)險

運算區(qū)域風(fēng)險=Rm(R為風(fēng)險分析半徑)

基于微震事件定位，通過運算區(qū)域內(nèi)能量累計、24小時事件頻次、最大能量來綜合判斷分析。

風(fēng)險預(yù)警

7.4.1預(yù)警指標(biāo)構(gòu)成

微震頻度和微震總能量為主要判別指標(biāo)，微震能量最大值和24小時頻次為輔助判別指標(biāo)。

7.4.2預(yù)警等級

根據(jù)地壓監(jiān)測情況建立地壓風(fēng)險預(yù)警分析模型，制定風(fēng)險指標(biāo)體系與閾值，地壓風(fēng)險預(yù)警劃分為四

個等級，分別設(shè)置一級、二級、三級、四級預(yù)警閾值。風(fēng)險及預(yù)警等級劃分、顏色表征應(yīng)符合表2規(guī)定。

表2微震監(jiān)測風(fēng)險預(yù)警等級

風(fēng)險等級預(yù)警等級顏色表征

重大Ⅰ紅色

較大Ⅱ橙色

一般Ⅲ黃色

低Ⅳ藍色

8分析報告

系統(tǒng)應(yīng)具備任意時段風(fēng)險變化態(tài)勢分析功能，年、月、旬、日分析報告自動生成功能，自動導(dǎo)出綜

合分析預(yù)警結(jié)果。分析報告的主要內(nèi)容：

——工程地質(zhì)概況；

——礦井生產(chǎn)現(xiàn)狀；

——監(jiān)測數(shù)據(jù)圖表結(jié)合分析；

——分布分析；

——趨勢分析；

——風(fēng)險評價。

9感知數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)

系統(tǒng)具有可擴展功能，地壓監(jiān)測感知數(shù)據(jù)具備接入國家礦山安全生產(chǎn)綜合信息系統(tǒng)的條件，應(yīng)當(dāng)按

照現(xiàn)行國家、省有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和文件要求，與上級安全監(jiān)管部門聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。

10日常運行與管理

礦山企業(yè)應(yīng)設(shè)置專門的管理機構(gòu)，制定系統(tǒng)運行維護管理制度及監(jiān)測監(jiān)控人員崗位責(zé)任制、操作

流程、值班制度等規(guī)章制度。

應(yīng)對在線監(jiān)測系統(tǒng)定期進行系統(tǒng)檢查，加以防護，做好正式記錄，存檔備查。

在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)備應(yīng)定期進行調(diào)校，傳感器經(jīng)過調(diào)校檢測誤差達不到要求時，應(yīng)立即更換。

在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)有可靠的防雷電感應(yīng)措施，系統(tǒng)的接地應(yīng)可靠，接地電阻應(yīng)滿足電氣設(shè)備接地要

求。

中心站應(yīng)配備不間斷電源，當(dāng)電網(wǎng)停電后，備用電源保證設(shè)備連續(xù)工作不低于2h。

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11故障排除

系統(tǒng)每12小時進行一次系統(tǒng)運行狀況檢查，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)傳感器、監(jiān)測分站、通訊線路、交換機和計算

機軟件等故障立刻排除；環(huán)網(wǎng)、電源故障應(yīng)在4小時內(nèi)排除；計算機軟件故障應(yīng)在2小時內(nèi)排除；其它故

障隨時排除。

12相關(guān)臺賬及報表

在線監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信息時，值班人員應(yīng)按規(guī)定程序及時處置，處置結(jié)果應(yīng)記錄備案。

每3個月應(yīng)對在線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行備份，備份的數(shù)據(jù)保存時間應(yīng)不少于2年。

應(yīng)建立以下臺賬及報表：

——地壓監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備臺賬；

——地壓監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備故障登記表；

——地壓監(jiān)測系統(tǒng)檢修記錄表；

——地壓監(jiān)測分析報告；

——地壓監(jiān)測報警巡檢記錄報表；

——地壓監(jiān)測傳感器調(diào)校記錄表。

定期的分析報告時間間隔不超過一個月。存在可能發(fā)生較大地壓災(zāi)害事故隱患情況時，應(yīng)每周分

析一次報告。

分析報告、臺賬、報表等資料，應(yīng)按檔案管理規(guī)定，及時存檔。

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附錄A

（資料性）

臺賬及報表

表A.1地壓監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備臺賬

安全標(biāo)志編防爆合格證

序號名稱型號安裝位置生產(chǎn)廠家

號號

備注/

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表A.2地壓監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備故障登記表

年月日

故障時間故障設(shè)備故障地點故障現(xiàn)象及處理情況及恢復(fù)正常時故障

原因結(jié)果間維修人

故障期間采取的安全措施：

值班人員：分管領(lǐng)導(dǎo)：

備注：

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表A.3地壓監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備檢修記錄表

設(shè)備名稱規(guī)格型號

安裝地點維護保養(yǎng)人

維護檢修內(nèi)容

處理情況

本次維護人

本次維護時間

備注

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表A.4地壓監(jiān)測報警巡檢記錄報表

傳感器類型報警點

報警時間當(dāng)班值班員