采矿与安全工程学报 ›› 2026, Vol. 43 ›› Issue (3): 748-757.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2025.0319

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煤矿多灾震动信息一体化监测系统设计与应用

秦凯1,2,3,叶锦娇1,2,3,王彦斌1,李晓晗1,徐阳1   

  1. 1. 煤炭科学技术研究院有限公司,北京100013;2. 煤炭无人化开采数智技术全国重点实验室,北京100013;
    3. 北京市煤矿安全工程技术研究中心,北京100013
  • 出版日期:2026-05-15 发布日期:2026-05-15
  • 通讯作者: 叶锦娇,E-mail: qk611187@qq.com,Tel: 010-84261851
  • 作者简介:秦凯(1991— ),男,安徽省淮北市人,助理研究员,从事煤矿灾害监测预警技术方面的研究。
  • 基金资助:
     国家自然科学基金项目(52034009);天地科技创新创业资金专项(重点项目)(2024-2-TD-CYD004);天地科技创新创业资金专项(2024-TD-MS001)

Design and application of an integrated monitoring system for multi-hazard vibration signals in coal mines

  • Online:2026-05-15 Published:2026-05-15

摘要: 针对深部开采多灾并存矿井煤岩破裂震动信息一体化监测难度大、多套系统维护成本高等问题,设计了一种面向冲击地压、煤与瓦斯突出、突水3种灾害共用的震动监测系统。该系统由多类型震动传感器、高精度数采分站及数据分析引擎构成。结合 3 种灾害的震动监测需求,设计了涵盖4种主频、4类安装方式的震动传感器,其频带范围达0.1~2 000 Hz;研发分布式高精度数据采集分站,通道与分站间震动信号的时间同步一致性最大误差仅794 ns;采用U-Net深度学习地震信号到时拾取方法,搭配 STA/LTA 算法及灵活的通道时空相关性分组策略,有效降低了其他区域通道干扰对本测区有效事件识别和到时拾取的影响,显著提高了微震事件尤其是小能量微震事件的识别准确率。工程实践表明:该系统实现了冲击地压、煤与瓦斯突出、突水3种灾害不同频率震动信号的采集、时间同步、事件识别和按需可视化,具有较好的实时性和准确性,为多灾并存矿井震动场监测提供了新的解决方案。

关键词: 深部开采, 多灾并存, 震动场监测, 冲击地压, 煤与瓦斯突出, 突水

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