作者:刁雯蕙 来源:中国科学报 发布时间:2023/9/11 9:53:54
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国内首次建成三维立体实时煤矿微震监测网

 

8月29日,记者获悉,南方科技大学海洋科学与工程系副教授郭震与助理教授罗彬团队联合江西省地震局、国家矿山安全监察局江西局,开展了针对煤矿矿井安全重大需求的三维立体地震监测试验。

今年7月开始,合作团队便在江西省萍乡市安源煤矿监测试点地面周边部署了基于物联网的短周期地震仪组成的密集台阵,同时还进入矿井内部,在多个水平、倾斜巷道中布设了长达1.5公里的分布式光纤声波传感系统(DAS),在国内首次建成地上和地下相结合三维立体实时微震观测网,对矿井内部的微震信号进行实时采集、回传、识别和监测。

合作团队进行煤矿 光纤 接续工作 南科大供图


DAS是一种基于光纤传感原理的新型技术,用于实时、连续地监测环境中的振动信号,通过向光纤发射激光脉冲,并测量沿光纤上每个点的瑞利后向散射光的相移,以米级的分辨率记录几十公里尺度的光纤的应变场,是一种高精度传感器,具备空间分辨率高、灵敏度高、应用场景广泛等优势,在地震监测中具有重要的应用潜力。

DAS技术具有极好的稳定性、可靠性和安全性,加上矿用光纤的抗腐蚀、耐高温、无静电和无辐射等特质,在煤矿矿井中将成为实时监测地下震动的重要手段。通过DAS实时监测矿井内部震动,研究人员可以进行快速数据分析,探索地下空间结构,对振动事件进行准确识别和定位等,及时掌握矿井内部的地质构造与变化情况,为井下安全提供重要参考。

此次开展的矿井三维立体监测试验充分利用了南科大海洋系在地球物理野外观测方面的专业技术优势,结合了江西省地震局和国家矿山安全监察局江西局的丰富实际经验与资源,共同推进地下震动监测技术的创新与应用,助力保障煤矿井下开采作业环境的安全。

据介绍,本次试验也将为地震学和地质学领域的研究提供了宝贵的数据资源,拓展了分布式光纤传感在地球物理学和地质灾害安全等领域的应用研究,促进了相关学科的进一步发展。

 
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