DB21 T 4373-2025 煤矿地震监测台网技术规范.pdf

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1、ICS91.120.25CCS P 1521辽宁省地方标准DB21/T 43732025煤矿地震监测台网技术规范Technical specifications for seismic monitoring network for coal mine2025-12-16 发布2026-01-16 实施辽宁省市场监督管理局发 布DB21/T 43732025I目次前言.1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14煤矿地震监测要求.15煤矿地震监测台网建设要求.25.1煤矿地震监测台网设计.25.2煤矿地震监测台站观测场地勘选.25.3煤矿地震监测台站建设.25.4煤矿地震监测台网中心.36煤

2、矿地震监测台网运行与维护.46.1试运行.46.2运行.46.3终止.4附录 A（规范性）煤矿地震监测台网监测能力估算方法.5A.1估算站点环境地噪声水平位移量.5A.2确定站点对指定震级的监测范围.5A.3估算煤矿地震监测台网监测能力.5附录 B（规范性）煤矿地震监测台网相关设备主要技术指标.6B.1煤矿地震监测站点专用设备、电源设备主要技术指标.6B.2煤矿地震监测台网中心主要设备及功能要求.7参考文献.8DB21/T 43732025III前言本文件按照GB/T 1.12020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

3、构不承担识别专利的责任。本文件由辽宁省地震局提出并归口。本文件起草单位：辽宁省地震局、辽宁工程技术大学、辽宁大学、辽宁省标准化研究院。本文件主要起草人：王亮、吕子强、罗浩、钱蕊、孙庆山、代连朋、代树红、杨士超、刘光伟、赵扬锋、李忠华、王喜龙、战凯、丁琳琳、焦明若、邱学思。本文件发布实施后，任何单位和个人如有问题和意见建议，均可以通过来电和来函等方式进行反馈，我们将及时答复并认真处理，根据实际情况依法进行评估及复审。归口管理部门通讯地址:辽宁省沈阳市皇姑区黄河北大街44号，联系电话:024-86580041。文件起草单位通讯地址:辽宁省沈阳市皇姑区黄河北大街44号，联系电话:024-865800

4、41。DB21/T 437320251煤矿地震监测台网技术规范1范围本文件规定了煤矿地震监测台网的建设、运行与维护要求。本文件适用于煤矿地震监测台网，其他矿山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，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/T 19531.1地震台站观测环境技术要求第1部分：测震GB 50021岩土工程勘察规范DB/T 162006地震台站建设规范 测震台站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

5、动。来源：GB/T 177402017，2.13.2矿震mining-induced earthquake因采矿活动引起的地震。3.3地震三要素three fundamental elements of earthquakes发震时间、震中位置和震级。3.4地震计墩seismometer pier安放地震计的墩体。来源：DB/T 162006，3.1，有修改3.5测震井seismometer well安放地震计的井。来源：DB/T 162006，3.2，有修改4煤矿地震监测要求DB21/T 4373202524.1具有下列情形之一的煤矿，应建设煤矿地震监测台网：a)冲击地压煤矿；b)在开采过程

6、中监测到大于 1.0 级矿震的煤矿；c)矿区地质构造复杂，具有发生大于 2.0 级天然地震风险的煤矿；4.2煤矿地震监测台网数据应接入专用处理平台并实时传输监测数据，完成定位并产出地震三要素。5煤矿地震监测台网建设要求5.1煤矿地震监测台网设计包含但不限于：a)煤矿地震监测台网的布设应采用井下与地面相结合的方式，形成立体监测布局，监测台站（点）的监测范围应覆盖开采区/井巷周围；b)煤矿地震监测台网监测区的监测能力应优于 1.0 级，在开采过程中发生过 1.0 级矿震并具有发生 2.0 级天然地震风险的地区应增加台站（点）密度并优化布局，使之监测能力优于 0.5级。网内地震水平定位误差应小于 2

7、00 m；c)煤矿地震监测台网的监测能力估算方法应符合附录 A；d)煤矿地震监测台站（点）专用设备、电源设备及其主要技术指标应满足或优于附录 B 表 B.1的要求；e)煤矿地震监测台网应由地震监测台站（点）、实时数据传输系统、煤矿地震台网中心构成。5.2煤矿地震监测台站观测场地勘选监测场地应参照下列要求：a)避开断层带、陡坡、风口等；b)选在坚硬、完整、未风化的基岩上,岩体的质量要求应符合 GB 50021 的规定；c)监测场地不满足 b）条件可采用深井观测，井深根据地质情况确定，井中安放地震计的岩层应避开溶洞、裂隙和液化层；d)观测场地的环境地噪声水平应小于 1.0010-6 m/s。观测场

8、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；e)观测场地应具备持续供电条件，并覆盖网络信号。5.3煤矿地震监测台站建设5.3.1地面监测台站建设5.3.1.1地面监测台站应建设观测室，应参照下列要求：a)观测室墙壁、顶壁和地面应采取防潮和防尘措施，有渗水现象的应采取防渗措施；b)观测室应配置不间断电源；c)观测室四周应建有排水设施；d)观测室内仪器和照明用电线路应互相独立。5.3.1.2观测室内地震计墩制作应参照下列要求：a)建设在基岩上的地震计墩中心的地理参数测定，经纬度测量精度应不低于 0.1；海拔高程测量精度应不低于 0.5 m；地理子午线测量精

9、度应不低于 0.1；b)地震计墩基凿制过程中不应采用爆破作业；c)地震计墩面的四边，宜与地理子午线平行或垂直；DB21/T 437320253d)地震计墩不应与任何建筑体相连；e)地震计墩长宽宜为 1.0 m0.8 m，高度宜为 0.6 m，误差小于 5%；也可采用坑式仪器墩，坑式仪器墩的深度宜为 0.5 m0.8 m；f)地震计墩（含坑式仪器墩）四周宜有隔震槽，隔震槽宽度 0.2 m，深度 0.3 m，误差小于 10%，槽底及四周采取防潮措施，有渗水现象时采取防渗措施；g)地震计墩应一次性浇筑混凝土，振捣密实后抹平，墩面平整，中心标有地理子午线，误差小于 0.1；h)地震计墩应采用强度等级不

10、低于 C30 的素混凝土；有渗水现象的基岩，其地震计墩应采用强度等级不低于 C30 的抗渗素混凝土。5.3.2测震井建设测震井建设要求：a)使用陀螺仪定向的地面测震井，应在井口正南（或正北）方向具有不小于 15 m 的开阔区域，开阔区宽度不小于 3 m；b)使用磁法定位仪定向的地面测震井，应在正对井口的任一方向具有不小于 15 m 的开阔区域，开阔区域宽度不小于 3 m；c)测震井应采用无缝钢管护井；d)使用磁法定位仪定向的测震井，距井底 10 m 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；e)测震井井斜度应小于 4；f)测震井应固井，套管与井壁间的固井材料应采用强度等级

11、不低于 M7.5 的水泥砂浆；g)干井型的测震井其套管丝扣应密封，井底应采用强度等级不低于 M7.5 的抗渗水泥砂浆封堵，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；h)水井型的测震井应清洗管壁并洗井；i)测震井套管露出地面 0.4 m0.5 m，井口应采取罩盖防护措施。5.3.3井下地震监测台站建设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，并对有渗水现象的监测台站采取防渗措施；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)配置符合煤矿安全要求的不少于 8 h 后备供电能力的不间断电源。5.4煤矿地震监测台网中心建设5.4.1煤矿地

12、震监测台网中心应具有下列功能：a)实时接收各观测站点监测数据；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)矿区地震编目和监测数据归档；e)在线监测数据存储、实时数据共享、地震信息交换与服务；f)实时监控地震观测站及系统运行状况。g)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。5.4.2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。DB21/T 4373202545.4.3监测台站（点）的数据应实时连续汇集到煤矿地震监测台网中心。5.4.4实时数据传输延迟时间应小于 2 s。5.4.5煤矿井下地震监测台站（点），应

13、采用专用光纤网络传输方式。6煤矿地震监测台网运行与维护要求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%，并采用人工震源对系统定位误差进行校验。6.1.3应进行不少于连续 2 个月的试运行。6.1.4试运行通过验收，方可正式运行。6.1.5煤矿地震监测台网的技术设计报告、地质勘察报告、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正常运行，各站点运行的综合月平均运行率不低于 95%。6.2.2地震计每

14、年标定一次，地震计的自振周期与阻尼的变化率超出 5%时，更换地震计后，应重新进行标定。6.2.3应及时报送煤矿地震监测台网记录到的地震事件，编制观测报告。6.2.4煤矿地震监测台网记录的原始波形数据应保存 3 个月以上、地震事件波形数据应保存不少于 5年。6.2.5对 2.0 级（含）以上地震事件应编制地震分析报告，包含地震目录、震相信息、震源机制、现场情况等。6.2.6煤矿地震监测台网应按月/按年编制运行报告，月报应包含仪器参数、运行日志及维护记录等；年报应包含台网运行维护情况、台网产出情况、地震活动性等。6.3终止6.3.1随着煤矿采掘区的迁移，不具备监测条件的煤矿地震监测台站（点）可终止

15、运行。6.3.2经批准永久停产的煤矿，煤矿地震监测台网可终止运行。DB21/T 437320255附录A（规范性）煤矿地震监测台网监测能力估算方法A.1估算站点环境地噪声水平位移量在至少48 h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4 h长度的南北向或东西向监测数据，按照如下步骤估算站点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，滤波器频带取 1 Hz20 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站点环境地噪声水平的估计值。A.2确定站点对指定震级的监测范围为从

16、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3，S波振幅取P波振幅的3倍，并按照2.2倍的有效值来估算峰值，则可有效检出地震事件的S波峰值振幅的估计值为站点环境地噪声水平的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采用10倍的站点环境地噪声水平。依据地方性震级计算公式（A.1）确定站点对指定震级的监测范围：L=+（A.1）式中：ML用S波峰值振幅计算的震级；A最大地动位移，取值为S波峰值振幅的估计值，单位为微米（m）；R()量规函数；S()站点校正值，对于基岩台S()取值为0，对于松软土层S()取值为0.30.6。对于震级ML，使用公式（A.1）得到R()，参

17、照量规函数R()与震中距的对应关系表（表A.1），得到的震中距即为地震站点对该震级ML的监测范围。表 A.1 量规函数 R()与震中距的关系/km00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0R()0.480.781.031.211.361.471.571.661.731.80/km10152025303540455055R()2.02.22.32.52.72.92.93.03.13.2/km6070758590100110120130140150160170180190220230R()3.33.43.33.43.53.63.73.83.94.0A.3估算煤矿地震监测台网监测

18、能力分别计算各个煤矿地震监测台站（点）对应震级ML0.5与ML1.0的监测范围，至少选取4个站点监测区域的交集作为煤矿地震监测台网ML0.5与ML1.0的监测能力范围。DB21/T 437320256附录B（规范性）煤矿地震监测台网相关设备主要技术指标B.1煤矿地震监测台站（点）专用设备、电源设备主要技术指标煤矿地震监测台站（点）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（点）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地震计一、传感器部分1.传感器类型：三分向一体，位移换能2.频带宽度至少应包含：0.2 Hz150Hz3.灵

19、敏度：不小于 1000 Vs/m4.噪声水平 0.01 Hz10Hz二、数据采集部分1.采样位数：16 位2.授时精度：优于 0.01 ms3.记录方式：连续波形记录4.传输方式：支持多重连接方式5.工业级宽温存储卡，大于等于 8 GB1.用于煤矿矿井观测的宽频带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.应具有开锁摆体功能5.应具有安装方位基准标志7.应具有网络授时功能8.应具有标定信号输出功能9.应具有数据存储功能和在线提取数据功能2深井地震计1.传感器类型：三分向一体，位移换能2.频带宽度：0.2 Hz150 Hz3.灵敏度：不小于

20、 1 000 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 免调零7.供电电压范围：DC9 V24 V8.适用最大井斜：59.适用最小井径：75 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，NTP 授时精度优于 1 ms5.采样率：50、100、200、500、1000 sps6.输入信号满度值：2

21、5、5、10、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用于与深井地震计连接4不间断电源220 V 交流输入，三路总功率 130 W 可选 12、24、48 V输出，输出纹波小于等于 DC120 mv/12 V，200 Ah/12 V蓄电池，防尘、虫和潮湿，具有远程监控功能用于地面供电站点5太阳能供电系统太阳能电池：200 W400 W12 V 蓄电池：200 Ah400 Ah太阳能控制器具备远程监控功能用于太阳能供电站点DB21/T 437320257B.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

22、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 煤矿地震监测台网中心主要设备及功能要求序号设备名称主要功能及用途技术要求1数据交换服务器用于实时数据接收与交换，汇集和缓存各站点实时数据流，支持实时数据在线分析处理应满足所有站点实时数据接收、共享的需求；能够在线缓存 72 h 的连续观测数据2数据处理服务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3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4地震信息与数据共享服务器用于地

23、震信息发布，观测资料共享5运行监控终端显示系统运行状态（包括站点设备运行状态）6人机交互终端用于人机交互分析处理依据站点数量配置，至少配置 2 个终端7打印机用于文档、报告等打印8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9不间断电源用于支撑系统的连续不间断运行供电中断时，支撑系统运行不少于8 hDB21/T 437320258参考文献1GB 3836.12021 爆炸性环境第1部分：设备 通用要求2GB 3836.22021 爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备3GB 67222014 爆破安全规程4GB 177402017地震震级的规定5GB/T

24、25217.42019 冲击地压测定、监测与防治方法 第4部分：微震监测方法6GB/T 310772014 水库地震监测技术要求7GB/T 378072019 露天煤矿井采采空区勘查技术规范8GB/T 500112010 建筑抗震设计标准9GB 500572010 建筑物防雷设计规范10GB 502232008 抗震设防烈度分类标准11GB 503432012 建筑物电子信息系统防雷技术规范12DB/T 172018 地震台站建设规范 强震动台站13DB/T 222020 地震观测仪器进网技术要求地震仪14DB/T 662016 地震编目规范15DB37/T 42942020 煤矿地震监测台网技术要求16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 地震,2003,19(2)：117-124.17中国地震局监测预报司.地震学与地震观测M.地震出版社,2007.18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,2018.19徐世芳,李博.地震学辞典M.地震出版社,2000.20矿山地震学引论.北京:地震出版社,1998.