微震监测仪专项项目通过验收 为煤矿事故监测预警提供技术支持

近日，安徽大学联合大连理工大学、淮南矿业集团承担的国家重大科研仪器研制项目 新型煤与瓦斯突出高灵敏宽频响全光纤微震监测仪(51627804) 通过国家自然科学基金委员会组织结题验收。

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煤与瓦斯突出是煤炭开采时在矿井下发生的一种强大灾害 在压力作用下，含瓦斯煤岩破裂，破碎的煤与瓦斯突然向采掘空间大量喷出，不仅会摧毁矿井下巷道设备与通风系统，还使附近区域充满煤粉与瓦斯，危害人身安全，甚至可能导致煤尘和瓦斯爆炸等重大事故。加强煤与瓦斯突出防治工作是保障煤矿安全生产的必要措施。

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绝大多数煤与瓦斯突出发生前都有预兆，包括响煤炮等有声预兆和煤层层理紊乱等无声预兆。现代研究表明，微破裂扩展及其微震活动是煤与瓦斯突出灾害形成的重要前兆信息。因此在煤与瓦斯突出防治工作中通常利用微震仪检测微破裂前兆信息，从而预警煤与瓦斯突出的发生。
在本专项项目完成之前，我国使用的微震仪基本依赖进口。不能掌握自己的微震监测预警技术使我国的重大工程存在受制于人的风险，也无法确保我国重大工程的网络信息安全。因此研发具有自主知识产权、安全可控的微震监测预警技术有着重要意义。
本项目将干涉型光纤传感技术实际应用于煤矿微震监测，不仅让仪器拥有更高的灵敏度和检测分辨率，能够获取震级更低、震级范围更大、频域更广的微震信息，还解决了传统压电式或磁电式微震监测设备存在的燃爆风险、电信号传输距离短、本底噪声大、易受电磁干扰等问题。本项目研发的微震监测仪实现矿山动力灾害前兆规律研究手段上的重大突破，为深部煤矿开采动力灾害的基础理论研究及监测预警提供关键技术支撑。
作为世界首次应用干涉型光纤传感技术的微震监测仪，其核心部件自主开发，我国拥有完全自主知识产权。在突破国外高技术垄断的同时还实现了干涉型光纤传感技术对传统压电式微震监测技术的更新换代。目前设备已经实现了对淮南某矿区煤矿突水与引汉济渭工程高应力岩爆灾害的实时预警，即将进行批量生产制造和成果转化。