iss微震监测系统简介

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1、ISS高精度微震监测技术简介盛虞北京达汉新柯仪器有限公司（联系电话：010-68483334，13701229235）微震和微震监测技术¢微震：局部范围内岩石在断裂时以地震波形式产生的震动。¢微震监测技术：利用监测岩体微震活动的发生、发展、以及通过对微震源的定位和分析，以判断、评估和预报监测范围内岩体的稳定性。微震里氏震级范围1989Newcastle需要高精度微震监测技术地震5.8级微震震级活动区域-3-2-101234567里氏震级岩体微震震源及监测灵敏度最小震级,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–––部分岩体突然发生非弹性变形产生可记录到的微震波，是形状不确定的部分岩体。¢体积：立方米以下级到立方公里级¢突然性：厘米/秒~米/秒-2-4¢非弹性变形：10~10¢主要震源参数（与模型无关）¢事件发生时间：t0¢空间坐标：x，y，z000¢微震潜势：P（应变？）¢微震能量：E（应力？）PP=Δε⋅V或Δε=V微震监测原理简述3¢微震潜势，P（m）-度量震源岩体的非弹性变形。¢P=ΔεV或Δε=P/

3、V¢微震能量，E(Nm)¢E=σΑP¢由此得微震能量与非弹性变形（应力应变？）的关系QuantificationofSeismicityQuantificationofSeismicity((MendeckiMendecki,1997a),1997a)¢顺序发生的事件的时间间隔顺序发生的事件的时间间隔¢顺序发生的事件的空间距离顺序发生的事件的空间距离¢潜势的和潜势的和¢释放能量的和释放能量的和PP=Δε⋅V或Δε=V能量指数能量指数EIEI能量指数（EI）定义为一个特定事件的辐射的能量与区域内平均辐射能量（E）对应于相同地震潜势（

4、P）的比值。Log（E）=c+dLog（P）其中candd为常数量。通常d值随系统的劲度而增加，c值随应力而增加。能量指数EI>1表示区域的剪应力高于平均值，反之，低于平均值。因此，能量指数可以用于稳定性评估。PP=Δε⋅V或Δε=V时程分析-累积视体积与移动平均能量指数PP=Δε⋅V或Δε=V简单时程分析可以了解简单时程分析可以了解““改变多大改变多大””--施密特数与能量指数SeismicSchmidtNo.EnergyIndex岩体变形的非线性特性不同于弹性模型，微震技术独立测定能量与非弹性变形应变（应力和应变？）微震（应变

5、）等值线图微震（应力）等值线图岩性对微震震级、震源半径、应力降关系40m80m震级M=1下，硬岩的非线性区等效半径为40m而对软岩可达80m。岩性对微震视应力（能量释放）影响相同震级M=1下，最大σ与最小σ视应力之比相差>100倍maxminPP=Δε⋅V或Δε=V岩体震级、能量释放和非线性体积关系微震潜势[m3]震级能量[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）高精度微震监测技术----能量指数与累积视体积时程记录（Lynch等2004）传统微震监测M>-0.2高精度微震监测M>-2.0高精度微震监测技术----视应力等值线图（Lynch等2004）传统微震监测M>-0.2高精度微震监测M>-2.0微震记录M=1.8微震记录M=-2ISS微震监测系统组成¢智能型微震检波器¢GS微震采集仪¢数据通讯（RS232、RS485、PSK协议或光纤）与计

7、算机系统¢数据处理软件及图像显示分析软件智能型传感器：检波器或加速度计自动向系统给出仪器编号、安装方位角、倾角等参数检波器技术参数产品种类固有频率去噪响应无阻尼灵倾斜角极限位移监测频率(Hz)(Hz)(o)(mm)敏度范围(v/m/s)(Hz)G4.54.515028243-2000G1414190801800.57-2000加速度计技术参数产品种类最低频最高频固有谐无阻尼灵宽带噪监测频率范围率率振敏度声（Hz)(Hz)(Hz)(Hz)（mV/g)（μg)A25225000601001502-25000A2.3k0.2230016

8、50080.2-2,300检波器与加速度计频率响应特性矿山微震监测中常用传感器的灵敏度和动力响应特性.高低限所定义的区间表示每种传感器的可应用范围。检波器灵敏度范围在数百赫兹，受Cliplimits影响，超出该范围后动力响应特性不佳。一个动力响应范