微地震是什么“震”？

微地震是巖體內(nèi)因應(yīng)力場(chǎng)變化導(dǎo)致巖石破裂而產(chǎn)生的強(qiáng)度較弱的地震波，即微弱的地震信號(hào)。微地震不同于地震勘探時(shí)的人工地震，它是在生產(chǎn)過(guò)程中自然發(fā)生，具有能量小、持續(xù)時(shí)間短等特點(diǎn)。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(cè)技術(shù)是一種地球物理檢測(cè)技術(shù)，其主要手段是對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的微小地震事件，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，并加以觀測(cè)和分析，并對(duì)所得數(shù)據(jù)及結(jié)論進(jìn)行記錄，對(duì)微小地震事件對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)的干擾、效力及巖體保持穩(wěn)態(tài)的預(yù)測(cè)。其基礎(chǔ)是聲發(fā)射學(xué)和地震學(xué)。

微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)運(yùn)用的技術(shù)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(gè)關(guān)鍵步驟。系統(tǒng)監(jiān)測(cè)微地震的三要素是監(jiān)測(cè)活動(dòng)的首要任務(wù)，他們包括震源的位置、發(fā)生的時(shí)刻以及震源深度及強(qiáng)度。基本做法是通過(guò)在井中和地面布置檢波器排列接收生產(chǎn)活動(dòng)所產(chǎn)生或誘導(dǎo)的微小地震事件，并通過(guò)對(duì)這些事件的反演求取微地震震源位置等參數(shù)，然后應(yīng)用這些參數(shù)對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控或指導(dǎo)。

微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)運(yùn)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(yīng)力集中現(xiàn)象，在生產(chǎn)活動(dòng)中會(huì)對(duì)巖體原有的應(yīng)力平衡破壞，這時(shí)應(yīng)力集中就會(huì)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(yīng)變能量提高。在巖體中存在原有裂縫，原有裂縫會(huì)受到外界的作用力影響，當(dāng)受到較大的作用力時(shí)會(huì)發(fā)生局部的逆向屈服以及發(fā)生形變，導(dǎo)致裂縫會(huì)向物體內(nèi)部不斷延伸，此時(shí)應(yīng)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(shí)間較短低于15s。

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)原有裂縫缺陷部分和新產(chǎn)生的裂縫區(qū)域進(jìn)行信號(hào)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(guò)不斷地積累數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知：當(dāng)頻率越高，時(shí)間越短，輻射波的能量也就越小，也就是說(shuō)微地震事件越微弱，相應(yīng)的可知破裂長(zhǎng)度越短。

利用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理分析，可得出微地震事件的時(shí)間和空間相關(guān)信息，通過(guò)這些經(jīng)驗(yàn)就可以對(duì)巖體區(qū)域穩(wěn)定性給出一個(gè)較為合理的綜合評(píng)價(jià)。

微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用有哪些？在生產(chǎn)活動(dòng)中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生一些微小地震事件，例如在地下礦井深部開(kāi)采過(guò)程中發(fā)生巖石破裂和地震活動(dòng)，常常是不可避免的現(xiàn)象。通過(guò)微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)監(jiān)測(cè)巖石破裂和地震活動(dòng)，便可以評(píng)估出小地震事件對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)產(chǎn)生的影響，由于其為物理監(jiān)測(cè)技術(shù)相應(yīng)的也可以監(jiān)測(cè)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(jìn)，以及對(duì)頁(yè)巖氣、非常規(guī)油氣開(kāi)采以及各類新興能源開(kāi)采的深入研究，微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)作為其依賴的核心成為保證效率和人員設(shè)備安全的重要保證，其多應(yīng)用于判斷壓裂裂縫的形成、發(fā)展趨勢(shì)的判斷依據(jù)。

現(xiàn)如今，

微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)已成為一項(xiàng)

應(yīng)用十分廣泛的地球物理探測(cè)技術(shù)。

該技術(shù)讓工程師有了“透視眼”，

可以每時(shí)每刻密切監(jiān)視著巖體破裂過(guò)程，

為礦山安全開(kāi)采、隧道挖掘、

頁(yè)巖氣等新興能源的安全開(kāi)發(fā)

保駕護(hù)航。

關(guān)鍵詞