本研究所采用的 ESG 微震系统（加拿大）已在全世界有着长 期广泛的应用，并成功的应用于采矿、土木工程、石油天然气勘 探开发、海上平台建设、大型建筑和防洪大坝等多个领域。该系 统的原理与常规地震监测系统基本一样，是一套集硬件、软件于 一体的大型、高精度、宽频率的预警系统。
该微震监测系统由三部分组成，分别为：主机分析系统、数 据采集仪分站以及传感器，如图 3 所示。
4、系统简介
微震（声发射）现象是 20 世纪 30 年代末由美国 L.阿伯特及 W.L.杜瓦尔发现的。上世纪 90 年代以来，伴随着信息通讯技术与 计算机技术的发展，微震监测技术得到了全面的改善，逐渐得到
2
西安科技大学
了各领域的重视并进行了大量的研究与应用工作。目前，世界各 国逐渐把微震技术作为一种监测预警手段。如：德国、波兰、南 非、美国、英国、加拿大及澳大利亚等主要采矿国家，取得了较 好的成果。
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朱集煤矿
2011
山东济南 湖南郴州 安徽淮南 安徽淮南 河南义马 河南义马 河北唐山 辽宁大连 四川雅砻江 四川雅砻江 黑龙江鹤岗 四川大渡河 四川雅砻江 河北唐山 新疆乌鲁木齐 新疆焦煤集团 安徽淮南
西安科技大学
突水监测 岩爆监测 煤与瓦斯突出 煤与瓦斯突出 冲击地压 冲击地压 岩爆监测 微震监测实验设备 边坡监测 岩爆监测 冲击地压 边坡监测 隧道岩爆监测（扩容） 边坡及岩爆监测（扩容） 冲击地压 煤与瓦斯突出 冲击地压
5
系统监测到的部分成果如下：
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图 5 巷道掘进断层构造带活化分布情况
图 6 工作面顶底板裂隙带高度分布情况 单位名称：西安科技大学 联系人： 刘超 手机：15289368370 2012 年 6 月 28 日
6
1
定位过程，如图2所示。
微震位置
西安科技大学
传感器 1
传感器 2
传感器 3
图2 微震定位原理
3、系统优势
与传统技术相比，微震定位监测具有高精度、远距离、动态、 三维、实时监测的特点，还可根据震源情况确定破裂尺度和性质。 微震监测技术的最大优点是可以给出煤岩体破坏的时间、位置并 使灾害提前预报。因此，技术和管理人员可以有较为充足的时间 采取措施，避免或极大限度地降低生命和财产损失。
2、系统监测原理
在采动的影响下，煤岩发生破坏或原有的地质缺陷被激活产 生错动，能量是以弹性波的形式释放并传播出去，微裂隙的产生 与扩展伴随有弹性波或应力波在周围岩体快速释放和传播，从而 产生微震，如图1所示。
微震Βιβλιοθήκη 弹性波煤岩体图1 微震监测原理
如果在震源周围以一定的网度布置若干数量的传感器，组成 传感器三维几何阵列，当监测范围内出现微震时，传感器即可将 信号拾取，即可确定微震源的时空参数，达到定位的目的，微震
微震监测系统
（Microseismic Monitoring System）
西安科技大学能源学院
中国·西安
西安科技大学
1、系统功能
微震监测系统主要用于煤矿动力灾害的分析、监测及预警， 包括：瓦斯突出及抽放、突（透）水、冲击地压、巷道围岩稳定 性分析、水力压裂与顶板断顶裂缝效果评价、注浆堵水帷幕危险 性评价等。
表 1 ESG 微震监测系统在国内的应用情况
套数 单位名称 时间
地址
监测目的
1
汕头石油
2000
2
凡口铅锌矿
2003
3
东北大学
2005
4
北京科技大学
2006
广东汕头 广东韶关 辽宁沈阳
北京
水压致裂 岩爆监测 微震及声发射实验设备 微震监测实验设备
4
5
张马屯铁矿
2006
6
柿竹园铅锌矿
2007
7
新庄孜煤矿
交换机 GPRS
专家系统
监控中心
决策系统
传感器
采集仪
主机系统 操作主机
图 3 系统组成及其网络结构
3
西安科技大学
5、系统应用案例
ESG 微震监测系统在全球已应用 200 多套，国内应用超过 20 多套，如图 4 所示。
北美
中国
图 4 加拿大 ESG 微震监测系统全球市场分布 近年来，ESG 微震监测系统在国内各个工程领域获得了广泛 的应用，尤其是用于煤矿动力灾害的监测预警方面，并得到了大 力推广，如表 1 所示。
2008
8
望风岗煤矿
2008
9
千秋煤矿
2008
10
跃进煤矿
2008
11
石人沟铁矿
2008
12
大连理工大学
2008
13
锦屏一级水电站
2009
14
锦屏二级水电站
2009
15
新立煤矿
2009
16
大岗山水电站
2010
17
锦屏二级水电站
2010
18
石人沟铁矿
2010
19
神华乌冬煤矿
2011
艾维尔沟
20
煤矿
2011