微震監測技術是一種通過監測巖體破裂產生的震動或其他物體的震動，對監測對象的破壞狀況、安全狀況等作出評價，從而為預報和控制災害提供依據的成套設備和技術。
技術簡介
微地震監測技術(Microseismic Monitoring Technique，簡稱MS)基于聲發射學和地震學，現已發展成為一種新型的高科技監控技術。它是通過觀測、分析生產活動中產生的微小地震事件，來監測其對生產活動的影響、效果及地下狀態的地球物理學技術。當地下巖石由于人為因素或自然因素發生破裂、移動時，產生一種微弱的地震波向周圍傳播，通過在破裂區周圍的空間內布置多組檢波器并實時采集微震數據，經過數據處理后，采用震動定位原理，可確定破裂發生的位置，并在三維空間上顯示出來。
發展歷史
微地震監測技術在地下工程中的應用最早始于20世紀初的南非約翰內斯堡地區的金礦開采誘發的地震監測。南非對微地震的早期監測是采用常用的地震監測儀器，20多年后，60年代大規模的礦山微震研究在南非各主要金礦山展開，并隨之在1970-1980年代以來各采金礦山先后建立了礦山微震監測臺站。到上世紀中葉，在波蘭、美國、蘇聯、加拿大等采礦大國都先后開展了礦山地震研究，且隨著電子技術和信號處理技術的發展，多通道的微地震監測技術也開始得到應用，最突出的有以美國斯波坎的Electrolab公司為代表研制和生產多通道微震監測技術和設備，并在美國的金屬礦山得到應用，微震監測技術在非礦山行業之外的核能、地下油氣存儲庫、地下隧道工程等領域也得到應用，如加拿大原子能有限公司地下實驗室就采用了微震監測系統。近年來，利用微震監測技術進行地下災害救助等方面，也得到應用。在上個世紀90年代以前，微震監測設備大都是模擬信號型的；90年代開始，全數字型微震監測技術和設備開始得到廣泛的應用。由于全數字型微震監測技術的出現，使得在大規模的信號存儲、計算機自動監測、數據的遠傳輸送、監測定位的實時分析和信號分析處理的可視化成為可能。全數字技術的出現和發展，大大促進了微震監測技術理論和應用的發展，開創了微震監測技術理論和應用研究的新局面。我國在上世紀的80年代中期開始微地震方面的研究工作。1986年，由煤炭部和國家地震局等相關單位牽頭在北京的門頭溝區煤礦開始了微震監測方面的研究，利用由波蘭引進的一套模擬信號8通道微震監測系統(SYLOK)，對采煤區的微地震進行監測研究，這也是我國首次開展礦山(地下)多通道微震監測技術研究。2000年前后，澳大利亞科學院探采所與山東煤田地調局等單位合作在興隆莊煤礦開展了為期2年的礦震監測研究工作。2000年汕頭市液化氣庫建立了我國第一套24通道全數字型多通道微震監測系統，這也是我國在礦山行業之外的地下工程領域的第一套多通道微震監測系統。
原理
微震是指在受外力作用以及溫度等的影響下，巖體等材料中的一個或多個局域源以順態彈性波的形式迅速釋放其能量的過程，微震起源于材料中的裂紋(斷層)、巖層中界面的破壞、基體或夾雜物的斷裂。采用微震監測儀器來采集、記錄和分析微震信號，并據此來推斷和分析震源特征的技術稱為微震監測技術。微震監測技術是在地震監測技術的基礎上發展起來的，它在原理上與地震監測、聲發射監測技術相同，是基于巖體受力破壞過程中破裂的聲、能原理。從頻率范圍可以看出地震、微震與聲發射之間的關系。
微震監測系統
硬件
微震監測系統的硬件主要包括傳感器、數據采集器、時間同步、數據通信、服務器等部分。傳感器能夠將地層運動轉化為電信號，非地震傳感器也可用于微地震網絡。數據采集器負責將傳感器的模擬電信號轉換為數字信號，并可通過觸發算法決定是否記錄傳輸微震事件數據。微震數據被傳輸至中央計算機或本地磁盤進行儲存或處理。微震系統支持多種數據通訊手段，以適應不同系統環境的需求。
軟件
微震監測系統的軟件組件包括系統配置管理軟件、微震波形數據處理軟件、微震事件的可視化及解釋軟件、微震事件實時顯示軟件等。這些軟件共同構成了微震監測系統的數據分析和展示平臺。
特點
1. 實時監測：多通道微震監測系統能夠實現對微震事件的全天候實時監測，這得益于全數字型微震監測儀器的數據實時傳輸能力。
2. 全范圍立體監測：采用多通道微震監測系統，能夠突破傳統的“點”或“線”式的監測模式，實現對巖體破壞過程的時間過程的監測。
3. 空間定位：多通道微震監測技術能夠實現對微震事件的高精度定位，這對于微震監測技術的應用價值提升至關重要。
4. 全數字化數據采集、存儲和處理：全數字化技術使得計算機監控成為可能，數據采集、處理和存儲更為便捷。
5. 遠程監測和信息的遠傳輸送：數字技術和光纖通訊技術的發展，使得數據的快速遠傳輸送成為可能，保障了在復雜環境下的高質量信號傳輸。
6. 多用戶計算機可視化監控與分析：微震監測系統支持多用戶的可視化監測，通過網絡技術實現數據的遠程共享和多專家實時分析與評價。
應用情況
微震監測技術在地下工程災害和安全監測方面的應用涉及公路鐵路交通、水電工程、能源儲備、礦山資源開發、核設施安全監測等多個領域。具體應用包括：
隧道圍巖穩定性監測
施工安全監測
微震監測技術可用于監測巖爆、大冒落等地壓災害，確保施工過程的安全生產。隧道工程安全監測可以采用便攜式微震監測設備進行流動監測，或者對長大隧道進行固定式多通道微震監測，監測系統可以沿用到隧道使用階段的安全監測。
使用安全監測
對于公路和鐵路隧道，微震監測技術可用于監測圍巖體和支護結構的穩定性，掌握結構內的微破裂前兆、損傷程度等，及時采取措施，防范災害的發生，確保使用期間隧道的營運安全。
地下注漿工程監測
微震監測技術可用于確定漿體注入的范圍，確保注漿效果，防止跑漿，降低成本。對于大型的注漿工程，采用微震監測技術來監測注漿效果具有技術和經濟價值。
大型地下油氣庫的安全監測
微震監測技術可用于監測圍巖體及其支護結構的穩定性，防止泄漏。目前，我國已建成并投入使用的汕頭液化氣庫成功建立了一套24通道的全數字型微震監測系統，對兩個10萬立方米的地下氣庫進行全天候實時監測。
石油工程中的監測應用
微震監測技術在石油工程領域的應用，有助于確定巖體破裂和裂紋擴展方向、長度和寬度等，優化注水設計，提高石油采出率。
參考資料 >
微震監測與誘發地震研究.豆丁網.2024-10-30
微震監測系統問答，你想知道的都在這里.網易.2024-10-30
微震監測原理.優學網.2024-10-30