微地震是什么“震”？

微地震是巖體內(nèi)因應力場變化導致巖石破裂而產(chǎn)生的強度較弱的地震波，即微弱的地震信號。微地震不同于地震勘探時的人工地震，它是在生產(chǎn)過程中自然發(fā)生，具有能量小、持續(xù)時間短等特點。地下巖體破裂產(chǎn)生的聲發(fā)射現(xiàn)象稱為微地震事件。

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微地震監(jiān)測技術是一種地球物理檢測技術，其主要手段是對生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的微小地震事件，進行數(shù)據(jù)的采集，并加以觀測和分析，并對所得數(shù)據(jù)及結論進行記錄，對微小地震事件對生產(chǎn)活動的干擾、效力及巖體保持穩(wěn)態(tài)的預測。其基礎是聲發(fā)射學和地震學。

微地震監(jiān)測技術運用的技術方法很多，但基本流程大致相同，主要包括數(shù)據(jù)采集、處理和反演定位等幾個關鍵步驟。系統(tǒng)監(jiān)測微地震的三要素是監(jiān)測活動的首要任務，他們包括震源的位置、發(fā)生的時刻以及震源深度及強度。基本做法是通過在井中和地面布置檢波器排列接收生產(chǎn)活動所產(chǎn)生或誘導的微小地震事件，并通過對這些事件的反演求取微地震震源位置等參數(shù)，然后應用這些參數(shù)對生產(chǎn)活動進行監(jiān)控或指導。

微地震監(jiān)測技術運用什么原理？在巖體斷裂的斷面或者變形的表面微地震事件多有發(fā)生，這是出于應力集中現(xiàn)象，在生產(chǎn)活動中會對巖體原有的應力平衡破壞，這時應力集中就會出現(xiàn)在巖體中的裂縫周圍，這些裂縫可以是本身存在的或新產(chǎn)生的，其應變能量提高。在巖體中存在原有裂縫，原有裂縫會受到外界的作用力影響，當受到較大的作用力時會發(fā)生局部的逆向屈服以及發(fā)生形變，導致裂縫會向物體內(nèi)部不斷延伸，此時應力松弛伴隨向外界以彈性波的形式向外輻射能量，這種現(xiàn)象便是微地震現(xiàn)象。這些波的頻率一般在200~1500Hz范圍內(nèi)，一般持續(xù)時間較短低于15s。

監(jiān)測系統(tǒng)通過對原有裂縫缺陷部分和新產(chǎn)生的裂縫區(qū)域進行信號采集并加以分析記錄，并借助外力的增加等信息確定新發(fā)生裂縫的變形位置以及具體形式和尺寸。經(jīng)過不斷地積累數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)庫，根據(jù)經(jīng)驗可知：當頻率越高，時間越短，輻射波的能量也就越小，也就是說微地震事件越微弱，相應的可知破裂長度越短。

利用統(tǒng)計學原理分析，可得出微地震事件的時間和空間相關信息，通過這些經(jīng)驗就可以對巖體區(qū)域穩(wěn)定性給出一個較為合理的綜合評價。

微地震監(jiān)測技術的應用有哪些？在生產(chǎn)活動中經(jīng)常會產(chǎn)生一些微小地震事件，例如在地下礦井深部開采過程中發(fā)生巖石破裂和地震活動，常常是不可避免的現(xiàn)象。通過微地震監(jiān)測技術監(jiān)測巖石破裂和地震活動，便可以評估出小地震事件對生產(chǎn)活動產(chǎn)生的影響，由于其為物理監(jiān)測技術相應的也可以監(jiān)測到地下洞室圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)。

隨著生產(chǎn)需要的不斷演進，以及對頁巖氣、非常規(guī)油氣開采以及各類新興能源開采的深入研究，微地震監(jiān)測技術作為其依賴的核心成為保證效率和人員設備安全的重要保證，其多應用于判斷壓裂裂縫的形成、發(fā)展趨勢的判斷依據(jù)。

現(xiàn)如今，

微地震監(jiān)測技術已成為一項

應用十分廣泛的地球物理探測技術。

該技術讓工程師有了“透視眼”，

可以每時每刻密切監(jiān)視著巖體破裂過程，

為礦山安全開采、隧道挖掘、

頁巖氣等新興能源的安全開發(fā)

保駕護航。

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