淺析地震監(jiān)測臺網(wǎng)在礦山地震災(zāi)害評估中的應(yīng)用

1、<p>　　淺析地震監(jiān)測臺網(wǎng)在礦山地震災(zāi)害評估中的應(yīng)用</p><p>　　摘 要：近年來，我國煤礦安全事故頻發(fā)發(fā)生，給人民的生命財產(chǎn)造成了不可估量的損失。其中，有些安全事故是并非全都是人為原因?qū)е碌?，礦山地震也可以引發(fā)煤礦安全事故。因此，做好礦山地震的預(yù)測預(yù)報工作，盡可能減少災(zāi)害帶來的損失，就顯得尤為重要。其中，基于GPS技術(shù)的地震監(jiān)測臺網(wǎng)在礦山地震災(zāi)害評估中發(fā)揮著重要的作用，它不僅可以準(zhǔn)確定位地震發(fā)

2、生的位置，而且能夠地位礦山地震所引發(fā)的的煤礦塌陷。因此，地震監(jiān)測臺網(wǎng)有助于礦區(qū)的安全生產(chǎn)作業(yè)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：地震監(jiān)測臺網(wǎng) 礦山地震 災(zāi)害評估 </p><p>　　中圖分類號：TD324 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2014）03-0286-01 </p><p>　　近年來，我國礦山安全事故頻發(fā)，主要是由礦山地震、瓦斯爆炸和媒體

3、自燃引發(fā)的，給礦山施工作業(yè)人員的生命安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅，甚至影響到了社會的穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。解決這些問題，需要做大量的工作。近年來，礦山地震監(jiān)測、電磁波等應(yīng)用取得了一定的進(jìn)展。為了有效分析地震監(jiān)測臺網(wǎng)在礦山地震災(zāi)害評估中的應(yīng)用，本文以大同市燕子山煤礦和老楊溝煤礦為例，展開具體的分析，主要分析了老楊溝煤礦頂板塌陷的基本參數(shù)等。 </p><p>　　一、燕子山礦山地震災(zāi)區(qū)的地質(zhì)情況 </p>

4、<p>　　1.燕子山礦區(qū)的地質(zhì)地貌情況分析 </p><p>　　燕子山礦區(qū)位于呂梁山區(qū)的黃土丘陵地帶，地勢是東北低西南高，礦區(qū)的最高點位于震區(qū)的西南方向，海拔約1300米，而最低點則在震區(qū)的東北方向，其海拔高度是1225米。而老楊溝塌陷中心的海拔高位于兩者之間，是1227米。 </p><p>　　2.震區(qū)的含煤層和采空區(qū) </p><p>　　本震

5、區(qū)的最主要的含煤層是侏羅系大同組，其有兩部分組成，一部分是碎屑巖，一部分是煤層。該區(qū)煤層的平均厚度是9米左右，主采煤區(qū)分為兩個地帶，一個是四號地帶，一個是八號地帶。其中，四號地帶的煤炭約在低下30處，煤層的厚度大約為1米，其頂板地質(zhì)為細(xì)砂巖，底板的地質(zhì)為砂頁巖；該煤層的結(jié)構(gòu)比較簡單，煤層比較穩(wěn)定。而八號地帶的煤炭約在地下七八十米處，煤層厚度在1.5米到2米之間，一般煤層的厚度為1.6米；該煤層頂板的地質(zhì)為中細(xì)砂巖，底板則為泥巖，煤層結(jié)構(gòu)

6、也比較的簡單，其是本震區(qū)的主要采煤層。 </p><p>　　二、GPS控制網(wǎng)的布置分析 </p><p>　　1.由于要滿足測區(qū)內(nèi)礦體 1∶5000 比例尺地形測繪、井探工程測量、地質(zhì)點坐標(biāo)及其高程測量， 所以測區(qū)內(nèi)布設(shè) E 級 GPS 控制網(wǎng)作為首級控制以滿足詳查要求。為保證觀測工作的順利進(jìn)行和測量成果的可靠性，GPS 控制點的選擇和布網(wǎng)遵守下列原則： </p><

7、p>　　1.1大部分GPS點直接布設(shè)到各個礦體內(nèi)， 一些礦體GPS選點困難， 布點時也盡量靠近礦體。 </p><p>　　1.2較大礦體布設(shè)兩個或兩個以上相互通視的GPS點。考慮測圖需要， 可加密布設(shè)一些GPS點。較小礦體且相鄰較近的幾個小礦體布設(shè)兩個或兩個以上相互通視的GPS點。 </p><p>　　1.3 GPS控制點盡量遠(yuǎn)離高壓輸電線路和大功率無線電發(fā)射源（ 如電視發(fā)射塔，

8、 微波站等） ， 以減少對GPS 信號的干擾。 </p><p>　　1.4GPS點位的選取以方便交通、便于使用和保存、以及點位基礎(chǔ)堅實穩(wěn)固為首選。由于礦區(qū)內(nèi)都為巖溶地貌， 選擇基礎(chǔ)堅實的巖石， 刻鑿 GPS 中心標(biāo)志及編號， 以紅油漆填涂， 以便GPS數(shù)據(jù)的保存和使用， 及節(jié)省GPS作業(yè)成本和時間。 </p><p>　　1.5為便于全網(wǎng)整體觀測， 整體平差， 提高精度，GPS 控制網(wǎng)采

9、取三角網(wǎng)鎖連接方式。 </p><p><b>　　2.觀測方法 </b></p><p>　　在 GPS 觀測前， 檢查星歷及圖形強(qiáng)度因子 PDOP值， 當(dāng)點位觀測條件欠佳或 PDOP 值接近 6 以及同步邊較長時， 適當(dāng)延長觀測時間， PDOP 急劇變化時， 停止數(shù)據(jù)記錄， 待降到正常值時， 再進(jìn)行觀測， 這樣就確保了基線向量的正確解和精度。每時段觀測前后各量取天

10、線高 1 次（ 量至毫米位數(shù)） ， 兩次量取的天線高差不> 3mm， 并取其平均值作為最后天線高。開機(jī)后認(rèn)真記錄測量手簿， GPS 接收機(jī)開始采集數(shù)據(jù)后， 時刻注意接收機(jī)的工作狀態(tài)， 如 PDOP、接收信號的類型和數(shù)量、存儲容量、電池容量等， 發(fā)現(xiàn)異常及時處理。在接收機(jī)觀測過程中， 禁止靠近接收機(jī)使用對講機(jī)及手機(jī)， 雷雨季節(jié)注意防雷； 而且觀測者不得離開測站， 防止人及其他物體震動、碰動天線或遮擋衛(wèi)星信號。每日觀測結(jié)束后， 及時將

11、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存或備份， 確保觀測數(shù)據(jù)不丟失。 </p><p>　　三、燕子山煤礦礦山地震災(zāi)害評估及其成因的分析 </p><p>　　1.燕子山煤礦礦山地震的災(zāi)害評估 </p><p>　　根據(jù)實地調(diào)查結(jié)果顯示，煤礦的采空區(qū)在燕子山的一處公路上，該位置的地理坐標(biāo)為北緯40度5分28，東經(jīng)11度56分22，與大同市地震監(jiān)測臺網(wǎng)監(jiān)測到的塌陷位置基本吻合。此次塌陷所引發(fā)的的燕

12、子山煤礦礦山地震的級別2.1級，震源深度也就是采空區(qū)的深度，僅僅80米而已。此次礦山地震對地面建筑物造成了嚴(yán)重的破壞。 </p><p>　　在塌陷中心，產(chǎn)生了深度超過10米的地面沉降，公路和附近的鐵路出現(xiàn)了不同程度的變形。此外，此次地震還使地面出現(xiàn)了裂縫，且裂縫的長度和深度都是罕見的。 </p><p>　　2.老楊溝煤礦頂板塌陷的成因分析 </p><p>　　

13、在上文中，筆者指出了老楊溝頂板塌陷的地震基本參數(shù)。由此我們可以看出，其距離燕子山煤礦的距離非常近，因此，礦山地震發(fā)生時，老楊溝煤礦會遭到壓縮氣浪和地震的雙重打擊，從而使井巷遭到比較嚴(yán)重的破壞。筆者注意到，老楊溝煤礦的抗震設(shè)防烈度很低，此次礦山地震已經(jīng)超出了它設(shè)防烈度，因此，在遭遇高強(qiáng)度礦山地震時，就會出現(xiàn)頂板塌陷的狀況。 </p><p><b>　　四、結(jié)語 </b></p>

14、<p>　　綜上所述，我們不難發(fā)現(xiàn)，利用地震監(jiān)測臺網(wǎng)和GPS技術(shù)確實可以定位礦山地震的具體位置，而且可以定位礦山地震所引起的塌陷的具體位置。因此，地震監(jiān)測臺網(wǎng)對礦山的安全生產(chǎn)起到了一定的作用。但又有地震監(jiān)測臺網(wǎng)的監(jiān)測點比較稀疏，其主要功能也是監(jiān)測大地震，因此，其對礦山地震的監(jiān)測能力就大打折扣，定位的精確度也因此降低。不過，將地震監(jiān)測臺網(wǎng)等地球物理系統(tǒng)應(yīng)用到礦山安全生產(chǎn)中，可以提高礦山安全生產(chǎn)的整體水平，對于實現(xiàn)礦山生產(chǎn)的信息

15、化和智能化有著很好的推動作用。地球物理系統(tǒng)完全應(yīng)用到礦山生產(chǎn)中，還任重而道遠(yuǎn)，需要做大量的工作。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]郭培蘭，龍政強(qiáng)，張華等. 廣西南丹大廠礦區(qū)地震活動特征分析[J]. 地震，2011（3）. </p><p>　　[2]吳立新. 地震監(jiān)測預(yù)報的誤區(qū)分析與工作建議[J].