·704 北京科技大学学报 第35卷 意义国 板突水的监测和预警研究 微震震源能量计算主要借鉴地震学的原理及 在检波器布设优化研究的基础上，结合现场施 方法，如Gutenberg-Richter法、能量密度法、震 工条件，沿工作面上下顺槽，在顶、底板中布设检 动持续时间法、地震图积分法和里氏震级法同。一 波器，检波器的平面投影如图1所示. 方面这些方法比较复杂，需要参数众多：另一方面， 矿山微震在震源机制、震级、震相、地震波频率、检 B1 AB2 波器类型等方面又不同于天然地震，不能直接照搬 天然地震的方法及参数.目前，适用于矿山微震的 ★ A2 经验公式还没有建立起来.震源地震波能量研究最 校验炮 313 大的难点在于震源能量的无法直接量测性和能量衰 减规律的复杂性，相较于震源定位研究，震源能量 C3 计算是微震监测领域的难点和薄弱环节. KC2 本文的主要思路是借鉴爆破工程中有关地震 波能量传播规律的研究成果，依据测点峰值振动速 方7 度、震源距及震源能量之间的统计规律反演震源能 量，为微地震震源能量计算提供一种可行的方案。 图1检波器及校验炮平面投影图 Fig.1 Plan projection of the geophones and check-shot 1工程背景 峰峰集团梧桐庄煤矿182106工作面存在突水 为进行微震监测系统的校验和相关参数的计 危险性，为了避免突水灾害的发生，峰峰集团与北 算，进行了放炮标定.采用煤矿许用乳化炸药16.6kg, 京科技大学合作，采用北京科技大学研制的微地震 齐发爆破方式，爆破后各检波器获得了清晰的地震 监测系统BMS对开采过程中的岩层破裂规律、构 波形图，如图2所示，各测点的主要数据如表1 造活化过程等进行监测，开展微震监测技术用于底 所示 B C3 D D2 时间 图2校验炮地震波形图 Fig.2 Seismic waves of the check-shot 2震源能量计算 器位置处地震波能量密度是非常困难的间，工程中 2.1测点能量计算 通常采用某一波形参数来表示测点能量大小，如最 要精确地计算出地震波传播过程中，各个检波 大峰值振动速度、峰值振动速度平方、地震波持续· 704 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 35 卷 意义 [4] . 微震震源能量计算主要借鉴地震学的原理及 方法，如 Gutenberg-Richter 法、能量密度法、震 动持续时间法、地震图积分法和里氏震级法 [5] . 一 方面这些方法比较复杂，需要参数众多；另一方面， 矿山微震在震源机制、震级、震相、地震波频率、检 波器类型等方面又不同于天然地震，不能直接照搬 天然地震的方法及参数. 目前，适用于矿山微震的 经验公式还没有建立起来. 震源地震波能量研究最 大的难点在于震源能量的无法直接量测性和能量衰 减规律的复杂性，相较于震源定位研究，震源能量 计算是微震监测领域的难点和薄弱环节. 本文的主要思路是借鉴爆破工程中有关地震 波能量传播规律的研究成果，依据测点峰值振动速 度、震源距及震源能量之间的统计规律反演震源能 量，为微地震震源能量计算提供一种可行的方案. 1 工程背景 峰峰集团梧桐庄煤矿 182106 工作面存在突水 危险性，为了避免突水灾害的发生，峰峰集团与北 京科技大学合作，采用北京科技大学研制的微地震 监测系统 BMS 对开采过程中的岩层破裂规律、构 造活化过程等进行监测，开展微震监测技术用于底 板突水的监测和预警研究. 在检波器布设优化研究的基础上，结合现场施 工条件，沿工作面上下顺槽，在顶、底板中布设检 波器，检波器的平面投影如图 1 所示. 图 1 检波器及校验炮平面投影图 Fig.1 Plan projection of the geophones and check-shot 为进行微震监测系统的校验和相关参数的计 算，进行了放炮标定. 采用煤矿许用乳化炸药16.6 kg， 齐发爆破方式，爆破后各检波器获得了清晰的地震 波形图，如图 2 所示，各测点的主要数据如表 1 所示. 图 2 校验炮地震波形图 Fig.2 Seismic waves of the check-shot 2 震源能量计算 2.1 测点能量计算 要精确地计算出地震波传播过程中，各个检波 器位置处地震波能量密度是非常困难的 [6]，工程中 通常采用某一波形参数来表示测点能量大小，如最 大峰值振动速度、峰值振动速度平方、地震波持续