38442024+煤矿地区地震（矿震）监测台网技术要求(1).docx

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1、ICS 91.120.25CCS P 13B23黑 龙江 省 地 方标 准DB23/T 38442024煤矿地区地震(矿震)监测台网技术要求Technical requirements for earthquake (mine earthquake) monitoring networkin coal mine area2024 -08 -30 发布2024 -09 -29 实施黑龙江省市场监督管理局发布目 次前言II1 范围12规范性引用文件13术语和定义14总体要求25 建设要求35.1 煤矿地震监测台网设计 35.2 煤矿地震监测台站观测场地勘选35.3 煤矿地震监测台站建设35.4 煤

2、矿地震监测台网中心 55. 5台站通讯和防雷要求 56运行与维护要求56. 1试运行56.2 运行56.3 终止6附录A （规范性）煤矿地震监测台网监测能力估算方法 7附录B （规范性）煤矿地震监测台网相关设备主要技术指标 8参考文献 10本文件按照GB/T 1. 1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起 草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由黑龙 江省地震局提出、归口并组织实施。本文件起草单位：黑龙江省地震局、中国地震局工程力学研究所、黑龙江能源地质测试研究院、鹤 岗地震监测中心站、鹤岗市应急管理局、辽宁工程技术大

3、学、辽宁工程技术大学鄂尔多斯研究院、黑龙 江龙煤集团鹤岗矿业有限责任公司、山东科岳科技有限公司、黑龙江工振科技有限公司、哈尔滨科学技 术职业学院。本文件主要起草人：张永刚、郝永梅、孟令升、金波、闵慧阳、陈铁南、胡宝慧、滕伟、郭悦立、 张天雷、常金龙、姜博、孔超、李光明、徐鹏、王鹏、兰天伟、张宏伟、李胜、张俊杰、连鸿全、徐放 艳。煤矿地区地震（矿震）监测台网技术要求1范围本文件规定了煤矿地区地震（矿震）监测台网的建设、运行与维护要求。本文件适用于煤矿地区地震（矿震）监测台网，其他矿山（井）地震监测台网可参考使用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中

4、注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。GB 50021-2001岩土工程勘察规范GB/T 19531. 1-2004地震台站观测环境技术要求第1部分：测震DB/T 16-2006地震台站建设规范 测震台站GB 50011-2010建筑抗震设计规范GB 50057-2010建筑物防雷设计规范GB 50223-2008抗震设防烈度分类标准GB 50343-2012建筑物电子信息系统防雷技术规范DB/T 22-2020地震观测仪器进网技术要求 地震仪DB/T 17-2018地震台站建设规范 强震动台站GB 17740-

5、2017地震震级的规定DB/T 66-2016地震编目规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1地震 earthquake大地震动。包括天然地震（构造地震、火山地震、陷落地震）、诱发地震（矿山采掘活动、水库蓄 水等引发的地震）和人工地震（爆破、核爆炸、物体坠落等产生的地震）。一般指天然地震中的构造地 晨O来源：GB 17740-2017, 2.13.2矿震 mine earthquake是诱发地震。指矿山采掘而引发的地震。3.3震源 earthquake source； seismic source产生地震的源。来源：GB 17740-2017, 2.23.4震中 ep i cent

6、re震源在地面上的投影。来源：GB 17740-2017, 2.33.5地方性震级IoCal magnitude即近震震级。用震中距小于IOOOknI地震的横波（S波）或短周期勒夫波（Lg波）记录测定的震级， 用ML表示。来源：GB 17740-2017, 2.173.6地震（矿震）监测台网 earthquake （mine earthquake） monitor ing network由若干地震监测台站组成的地震监测网络。3.7地面地震监测台站ground seismic monitor i ng stat i on地震计（地面型）安放在地面观测墩上的地震台站。其中安装在矿井下的地震计（地面

7、型）也属地 面监测台站。3.8井下地震监测台站underground seismic monitor i ng station地震计（井下型）安放在测震观测井中的地震台站。3.9地压微震监测 M ierose i smi c mon i tor i ng of underground pressure巷道或采空区地下应力变化监测。3. 10台站场址勘选 station site survey and selection地震仪器测试场地是否符合台站建设的背景噪声条件。3. 11台网监测区 network monitoring region以煤矿开采影响区为监测目标的区域。3. 12重点监测区 s

8、tation site survey and seIection矿区发生过1.0级以上地震或冲击地压危险性评价具备中等以上冲击地压危险性的开采区。4总体要求4.1 符合下列条件之一的矿区，应建设煤矿地震监测台网a）具有发生过冲击地压现象的煤层。b）经鉴定煤层（或者其顶底板岩层）具有冲击倾向性且评价具有冲击危险性的煤层。c）在开采过程中具有发生大于1.0级矿震风险的矿井、矿区。d）矿区及周边地质构造复杂、附近有较大的断层结构，且具有发生大于1.0级天然地震风险。e）按照有关要求需要建设地震监测台网的煤矿。4.2 煤矿地震监测台网应与本省地震监测台网及有关观测台网实时共享监测数据，交换地震信息。5

9、建设要求5.1 煤矿地震监测台网设计5.1.1 煤矿地震监测台网的布设应采用矿井井下观测与地面观测相结合的方式，形成立体监测布局。5.1.2 煤矿地震监测台网监测区的监测能力应优于1.0级，煤矿地震监测台网重点监测区应增加台站 （点）密度并优化布局，使之监测能力优于0.5级。网内地震定位误差应优于200mo5.1.3 煤矿地震监测台站的布设数量和布局，应满足5.1.2的要求。煤矿地震监测台网的监测能力估 算方法应符合附录A。5.1.4 1.4采用的地震动传感器应符合DB/T 22-2020规定的短周期速度型地震计的要求。5.1.5 煤矿地震监测台站专用设备、电源设备及其主要技术指标应满足或优于

10、附录B表B.1的要求。5.1.6 煤矿地震监测台网应将地压微震监测的数据接入，开展矿震的综合分析。5. 2煤矿地震监测台站观测场地勘选5. 2.1地面观测场地应满足下列要求a）避开地质断层带、陡坡、风口等；b）选在坚硬、完整、未风化的基岩上；c）地面观测场地不满足条件可采用地下适合安装地震计的作业面观测或台阵观测；d）观测场地应远离各种震动干扰源。5.2,2井下观测场地应满足下列要求a）观测井深根据地质情况确定，测震井中安放地震计处的岩层应坚硬、完整，应避开溶洞、夹 层、裂隙和液化层；b）观测井以在基岩下IOm为宜，观测井可根据观测场地地势开凿，不能选择在低洼区域，防止 地表水倒灌至观测井；c

11、观测场地应远离各种震动干扰源。5.2.3观测场地的环境地噪声水平应小于3. 16107mso观测场地的环境地噪声水平测试按GB/T19531. 12004附录A中的有关规定进行5.3煤矿地震监测台站建设5.3.1地面地震监测台站5.3. 1,1地面地震监测台站应建设观测室，并满足下列要求a）观测室应按照GB 50223-2008中重点设防类（乙类）建筑确定抗震设防标准。观测室的抗震 设计应符合GB 500-2010中的有关规定；b）观测室建筑物防雷应按GB 50057-2010第三类防雷建筑物设防；c）观测室电子信息系统防雷，应符合GB 50343-2012中C等级的雷电防护有关要求；d）观

12、测室墙壁、顶壁和地面应采取防潮和防尘措施，有渗水现象的应采取抗渗措施；e）观测室应配置不间断电源；f）观测室四周要求建有排水设施；g）观测室内仪器和照明用电线路互相独立。5. 3.1.2建设在基岩上的地面地震监测台站，观测仪器墩面中心的地理参数测定，应符合下列规定a）经纬度测量误差不大于0.3”；b）海拔高程测量误差不大于0.5 m；c）地理子午线测量误差不大于0.1o o5. 3.1.3观测仪器墩制作应符合下列规定a）仪器墩基凿制过程中不应采用爆破作业；b）仪器墩长X宽宜为1.0 m0.8 m,高度宜为0.3 m0. 6 m；也可采用坑式仪器墩，坑式仪 器墩的深度宜为0. 5 m0. 8 m

13、需要做好防水处理；c）仪器墩不应与任何建筑体相连；d）仪器墩面的四边，尽量与地理子午线平行或垂直，也可在仪器墩上用固定标识指向地理子午线；e）仪器墩（含坑式仪器墩）四周宜有隔震槽，隔震槽宽度为0. 1 m0. 2 m,深度为0. 2 m0. 3 m,槽底及四周采取防潮措施，有渗水现象时采取抗渗措施；f）仪器墩应一次性浇筑混凝土，振捣密实，墩面平整，中心标有地理子午线；仪器墩浇筑前应清 除干净表面的碎石、泥沙等；g）仪器墩应采用强度等级不低于C30的素混凝土；有渗水现象的，其仪器墩应采用强度等级不低 于C30的防渗素混凝土。5. 3.1.4采用深井观测的地面地震监测台站，观测深井应符合下列要求

14、a）使用陀螺仪定向的深井，应在井口正南（或正北）方向具有不小于15m的开阔区域，开阔 区宽度不应小于3 m；b）使用磁法定位仪定向的深井，应在正对井口的任一个方向具有不小于15m的开阔区域，开 阔区宽度不小于3 m；c）使用方位角比对法来定向的，在井下设备安装报告中需提供方位角校正值；d）深井应采用无缝钢管护井，钢管内径不小于98 mm,壁厚不小于5 mm；e）使用磁法定位仪定向的深井，距井底IOm段应采用无磁性不锈钢管，无磁性不锈钢管直径应 与无缝钢管保持一致；f）深井井斜度应不大于3。；g）深井应固井，套管与井壁间的固井材料应采用强度等级不低于M7. 5的水泥砂浆；h）干井型的深井其套管丝

15、扣应密封，井底应采用强度等级不低于M7. 5的防渗水泥砂浆封堵，封 堵厚度应大于1 m,应抽干井水并清洗管壁及井底残留物；D 水井型的深井应清洗管壁并洗井；J）深井套管宜露出地面0.4m0.5m,井口应采取罩盖防护措施。5.3.2矿井井下地震监测台站（点）5. 3. 2.1矿井井下地震监测台站（点）的观测仪器墩按照531.2和531.3的要求制作。5.3.2,2矿井井下地震监测台站（点）应符合下列规定。a）加装保护罩，对观测设备进行防护；b）采取防潮和防尘措施，并对有渗水现象的采取抗渗措施；c）配置符合煤矿安全要求的配电系统；d）配置符合煤矿安全要求的通信线缆；e）配置不间断电源，不间断电源具

16、有不少于8h的供电储备能力。5.4 煤矿地震监测台网中心5. 4.1煤矿地震监测台网中心应具有下列功能a）实时接收监测数据；b）地震事件自动检测、定位及震级计算；c）地震事件人机交互分析处理；d）监测数据整理及归档，产出地震目录；e）实时在线监测数据存储、实时数据共享、地震信息交换与服务；f）系统运行实时监控。6. 4. 2煤矿地震监测台网中心应能够存储3个月以上的原始监测数据及不少于5年的地震事件数据。7. 4.3煤矿地震监测台网中心主要设备配置应满足或优于附录B表B.2的要求。5.5 台站通讯和防雷要求5.5.1 在具备有线传输条件时，煤矿地震监测台站应采用有线传输方式，监测数据实时传输至

17、煤矿地 震监测台网中心，通信信道误码率应小于IO-7,实时数据传输的最大延迟时间应小于2s5.5.2 矿井井下煤矿地震监测台站，应采用专用光纤网络传输方式5.5.3 台站防雷应以防感应雷为主，兼顾防直击雷5.5.4 应对台站区域、电源进线、通讯传输线、传感器引线等采取防雷措施，台站电子信息系统防雷 应参照GB 503432012的规定设防6运行与维护要求6.1 试运行6.1.1 煤矿地震监测台网设备安装完成后，应对煤矿地震监测台网的软硬件设备进行测试联调。6.1.2 联调完成后，地震仪应标定一次，地震计的自振周期与阻尼的变化率应小于5%,并采用放炮 震源对系统定位误差进行校验。6.1.3 在正

18、式运行前，应进行不少于连续60 d的试运行。6.1.4 试运行期间，煤矿地震监测台网运行中断时长大于24 h应重新开始试运行。6.1.5 试运行结束并通过验收，可正式运行。6.1.6 煤矿地震监测台网的技术设计报告、竣工报告、试运行验收报告和竣工验收意见等基础资料应 归档保存。6.2 运行6. 2.1应有效保障煤矿地震监测台网的正常运行，运行率不应低于95%06.2.2 地震仪每年应至少标定一次，地震计的自振周期与阻尼的变化率应小于5%,更换地震仪后应 重新标定。6.2.3 煤矿地震监测台网记录的原始波形数据、地震事件波形数据应永久保存。6.2.4 煤矿地震监测台网应定期提供以下材料：a）煤矿

19、地震目录，包括发震时刻、震源位置、震级；b）大于2.0级的地震事件应提供地震观测报告，主要包括震相到时和定位结果等；c）大于2.0级的地震事件应提供地震分析报告，主要包括地震目录参数、现场显现情况等；d）煤矿地震监测台网监测运行月报、年报，主要包括台网仪器参数、台网产出情况、地震（含矿 震）发生情况、台网运行日志及维护记录等；6.2.5 应有效保障煤矿地震监测台网的正常运行，运行率不应低于95%。6. 3终止6.3.1 随着煤矿开采区的迁移，不具备监测条件的矿井井下地震台站（点）经批准可终止运行。6.3.2 经批准永久停产的煤矿，煤矿地震监测台网经批准可终止运行。附录A（规范性）煤矿地震监测台

20、网监测能力估算方法A. 1估算台站环境地噪声水平位移量在至少48h的连续记录资料中，选择没有地震事件及个别干扰的时段，分别截取白天、夜间各4h长 度的北南向或东西向监测数据，按照如下步骤估算台站环境地噪声水平位移量：a）依据地震仪灵敏度等参数将截取数据换算为速度量，然后积分为位移量；b）进行带通滤波，滤波器的频带取为IHZ20 Hz,其阻带衰减不小于每倍频程12 dB；C）计算滤波后数据的均方根值作为台站环境地噪声水平的估计值。A.2确定台站对指定震级的监测范围为保证从连续观测数据流中有效检出地震事件，地震事件初动震相信噪比取为3, S波振幅取为P波 振幅的3倍，并按照有效值的2. 2倍来估算

21、峰值，则可有效检出地震事件的S波峰值振幅的估计值为台站 环境地噪声水平的20倍。估算0.5与1.0地震监控范围时，S波峰值振幅的估计值宜采用台站环境地噪声 水平的10倍。依据地方性震级计算公式确定台站对指定震级的监测范围：Ml = lg（A） + R（） + S（）（A.1）式中：ML 用S波峰值振幅计算的震级；4最大地动位移，取值为S波峰值振幅的估计值，单位为微米（即1）；R（）量规函数；S）台站校正值，对于基岩台S）取值为0,对于松软土层S）取值为0.30.6。对于指定震级使用公式（A.1）得到封九 依据表A.1给出的量规函数月）与震中距的关系， 得到的震中距即为地震台站对该震级M的监测范

22、围。表A.1量规函数与震中距的关系/km00. 51.01.52.02.53.03.54.04.55.0R(A)0. 480. 781.031.211.361.471.571.661.731.80/km10152025303540455055R()2.02.22.32.52. 72.92.93.03. 13.2/km60 70758590 IOO110120130140150160170180190220230R()3.33.43.33.43. 53.63.73.83.94.0A. 3估算煤矿地震监测台网监测能力分别计算各个煤矿地震监测台站（点）对应震级MLO.5与MLLO的监测范围，选取至少

23、4个台站监测 区域的交集作为煤矿地震监测台网ML0. 5与MLL 0的监测能力范围。附录B（规范性）煤矿地震监测台网相关设备主要技术指标8.1 煤矿地震监测台站专用设备、电源设备主要技术指标煤矿地震监测台站专用设备、电源设备主要技术指标应满足或优于表B. 1的要求。表B.1煤矿地震监测台站专用设备、电源设备主要技术指标序号设备名称主要技术指标备注专用设备1短周期地震仪一、传感器部分：L传感器类型：三分向一体，IH）/E-W/N-S输出2 .频带宽度：1 Hz40 Hz3 .灵敏度：不小于1 OoO Vs/m （误差3 %）4 .线性度误差：小于等于0. 2%二、数据采集部分：1 .采样位数：2

24、4位2 .授时精度：GNSS优于0.1 ms, NTP优于1 ms3 .记录方式：连续波形记录4 .传输协议：TCP/IP协议5 .工业级宽温存储卡，大于等于32 GB1 .用于煤矿矿井观测的短周期地震仪必须符合 煤矿安全要求2 .三分向地震计和数据采集器宜采用一体化结 构3 .应具有标定信号输入功能4 .应具有外置开锁摆体功能5 .应具有安装方位基准标志6 .应具有NTP网络授时功能7 .应具有标定信号输出功能8 .应具有基于TCP/IP协议的网络数据传输功能9 .应具有数据存储功能和在线提取数据功能2深井短周期地震计1 .传感器类型：三分向一体，IH）/E-W/N-S输出2 .频带宽度：1

25、 Hz40 Hz3 .灵敏度：不小于1 Ooo Vs/m （误差3 %）4 .动态范围：大于135 dB5 .线性度误差：小于等于0.2 %6 .温度特性：20。C免调零7 .供电电压范围：DC9 V24 V8 .适用最大井斜：5。9 .适用最小井径：90 mm10 .最大安装深度：500 m1 .应具有标定信号输入功能2 .应具有标定信号输出功能3 .通过19芯专用防水水密电缆与地面采集器连 接3地震数据 采集器一、采集与传感器控制部分1 .数据采集器道数：3通道或6通道2 .信号输入方式：双端平衡差分输入3 .动态范围：大于135 dB4 .授时方式：GNSS授时精度优于0.1 ms, N

26、TP 授时精度优于1 ms5 .采样率：50 sps, 100 sps, 200 sps, 500 sps, 1000 sps用于与深井短周期地震计连接表B.1煤矿地震监测台站专用设备、电源设备主要技术指标（续）序号设备名称主要技术指标备注3地震数据采集器6.输入信号满度值：2.5V, +5 V, +10 V, +20 V 二、数据记录与通信控制部分1 .通信协议：支持TCP/IP协议、断点重传等2 .工业级宽温存储卡：大于等于8 GB用于与深井短周期地 震计连接电源设备4不间断电源220V交流输入，三路总功率130W可选12V、24 V、48 V输出，输出纹波小于 等于DC120 mv/12

27、 V, 200 Ah12V蓄电池，防尘、虫和潮湿，具有远程监控功 能，软件狗和硬件狗防死机用于地面供电台站5太阳能供电系统太阳能电池：200 W-400 W 12V蓄电池：200Ah400Ah太阳能控制器具备远程监控功能用于太阳能供电台站8.2 煤矿地震监测台网中心主要设备及功能要求煤矿地震监测台网中心主要设备及功能应满足或优于表B. 2的要求。表B. 2煤矿地震监测台站主要设备及功能要求设备名称主要功能及用途技术要求数据交换服务器用于实时数据接收与交换，汇集和缓存各台 站实时数据流，支持实时数据在线分析处理应满足所有台站实时数据接收、共享的需求；能够在线缓存72 h的连续观测数据数据处理服务

28、器承担实时数据处理和人机交互分析处理任务，包括地震事件分析、数据归档、地震编 目等计算任务应满足处理数据量及计算负荷要求数据存储服务器用于存储归档观测数据及资料，包括各种台网产出数据等能够存储至少一年的连续观测数据，长 期保存地震事件数据及台网产出数据等地震信息与数据共享服务器用于地震信息发布，观测资料共享运行监控终端显示系统运行状态（包括台站设备运行状态）人机交互终端用于人机交互分析处理依据台站数量配置，至少配置2个终端打印机用于文档、报告等打印网络设备用于构成台网中心网络化数据处理环境包括路由器、调制解调器、交换机等不间断电源用于支撑系统的连续不间断运行供电中断时，应至少支撑系统运行8 h

29、当台站数量较少时，各服务器可共享硬件资源。 注：表中各服务器按照逻辑功能划分。参考文1 GB 3836. 12010爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求2 GB 3836. 22010爆炸性环境 第2部分：由隔爆外壳d”保护的设备3 DB/T 16-2006地震台站建设规范 测震台站4 DB/T 17-2006地震台站建设规范 强震动台站5 DB/T 60-2015地震台站建设规范 地震烈度速报与预警台站6 GB 177402017地震震级的规定7 GB/T 310772014水库地震监测技术要求.8中国地震局监测预报司.地震学与地震观测M.地震出版社,2007.9国家煤矿安全监察局.防治煤矿冲击地压细则M.煤炭工业出版社,2018.10李学政,王海军,雷军.近场震级起算函数确定与爆炸余震震级计算J.中国地,2003, 19(2)： 117-124