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岩体结构微震的声发射监测及定位

发布日期:2007-06-13 10:50    浏览次数:

岩体结构微震的声发射监测及定位

岩体在破坏之前 ,都会出现声发射和微震现象。通过仪器监测声发射和微震 ,就可以判定岩体的失稳状态及其位置。
煤矿中发生的岩爆、煤和瓦斯突出、出水等地质灾害,与岩体中的微地震现象有着必然的联系。首先介绍了微观尺度下声发射的力学机理。其次通过对微地震现象的定位和一些参数如频率、能量、分维数等的分析,说明了它们在灾害预报中的作用。已有的观测结果表明,频率的降低、大能量事件发生和分维数的减少都预示着地质灾害即将发生;然后归纳了采矿活动导致的岩石破裂产生的微震的力学机理,可分为高垂直应力、低侧压,高侧压、低垂直应力等4种剪切类型.
微地震压裂监测技术的主要依据是在水力压裂过程中,裂缝周围的薄弱层面的稳定性受到影响,发生剪切滑动,产生了类似于沿断层发生的“微地震”,微地震辐射出弹性波的频率相当高,一般处在声波的频率范围内 。这些弹性波信号可以用精密的传感器在施工井和邻井探测,并通过数据处理分析出有关震源的信息。目前在施工井中接收信息的技术尚在进一步发展之中,而声发射微震监测技术已经发展成熟。在压裂过程中,随着微地震在时间和空间上的产生,裂缝测试结果连续不断地更新,形成了一个裂缝延伸的“动态演示图”,该图得到裂缝方位和长度的平面视图,可直接得到裂缝的顶部和底部深度、裂缝两翼的长度以及裂缝的扩展方位 。施工井和观测井位于同一井区,距离在有效监测距离之内。压裂井压裂施工过程中,微地震信号通过地层传播,接收器接收微地震信号并传到地面监控处理设备。在使用微地震裂缝监测技术过程中,施工井与观察井的距离在不同岩层各不相同。


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