ｌｍｗｉ，ｓｔ￣ｗ第３３卷第３期ＶｏＩ．３３Ｎｏ．３学手自然科学版２０１４年６月Ｊｕｎ．２０１４１地球物理法１．１地音与微震声发射（ａｃｏｕｓｔｉｃｅｍｉｓｓｉｏｎ，ＡＥ）是煤岩体在不同应力条件下由微裂隙闭合、产生、扩展所引起的＿４］，矿山上通常称为“地音”。当裂隙扩展到一定规模，煤岩体受载强度接近其ｌ临界破坏强度，将会出现大范围的裂隙贯通并最终导致煤岩体断裂，即微震（ｍｉｃｒｏｓｅｉｓｍｓ，ＭＳ）现象。地音的振动频率较高，从几十到２０００Ｈｚ或更高，能量低于１Ｏ。Ｊ，下限不定，振动范围从几米到几百米；微震频率较低，大约０～５０Ｈｚ，能量从１Ｏ。Ｊ（很弱）到１ＯＪ（很强），振动范围从几百米到几万米，甚至更远＿５Ｊ。１）地音监测法岩石声发射现象的研究在２０世纪３０年代首先由欧伯特（Ｏｂｅｒｔ）在锌矿和铅矿测量地震波传播时开始。２０世纪４０年代，美国在密歇根铜矿进行声发射监测。随后声发射研究在日本、南非、波兰、德国、前苏联等国家展开。２０世纪８０年代初，我国以引进波兰ＳＡＫ地音监测系统为契机，对地音监测技术开始了规模性研究，通过对波兰ＳＡＫ地音监测系统的国产化改造，研制成功了ＭＡＥ，ＤＪ一１型地音监测系统和ＢＤ４—１型智能便携式矿用地音监测仪嘲。目前，国内对地音的研究仍处于初级阶段，应用的设备主要有波兰的ＡＲＥＳ一５／Ｅ地音监测系统、加拿大地音监测系统及我国尤洛卡矿业安全工程股份有限公司生产的ＫＪ６２３地音监测系统。地音法监测冲击地压主要是对低能量高频率应力波进行监测，对ＡＥ事件的频度、能级等参量进行统计分析，找出地音活动规律，以判断煤岩体受力状态和破坏进程，评价煤岩体的稳定性。地音监测法一般分为两类：一类是间歇性的监测方法，另一类是连续性监测方法。间歇性监测法随机性较大，可靠性较差，未能广泛应用。连续性地音法监测范围广，可实现地音信息的连续、实时监测，通过多点同步采集及数据处理分析并利用其相互关系，对冲击地压危险性进行监测和预报。对采场局部而言，地音监测灵敏度高，对应力场的确定较准确，并能有效判断煤岩体断裂、断层位置。２）微震监测法１９５９年，北京门头沟矿曾用当时的中科院地球物理所研制的５８１微震仪监测冲击地压活动。此外，冶金部安全环保研究院研制了ＷＤ－１，ＹＳＤ，ＹＳＳ，ＹＳＳＢ等型号的微震监测仪，长沙矿山研究院开发了ＤＹＦ一１，ＤＹＦ一２型便携式智能分析仪及ＳＴＬ一１，ＳＴＬ一１２型多通道监测系统，用于微震监测。１９８４年以后，门头沟、房山、陶庄、北票等矿陆续引进波兰地音一微震监测定位系统］。国外，澳大利亚联邦科学与工业研究组织研制了Ｓｉｒｏｓｅｉｓ系统，用于微地震的监测和定位；加拿大开发了ＡＤＡＳＬＳ系统，能够识别波的类型；俄罗斯也研制了类似的地震声学监测仪器，如ＳＤＡＥ８型监测仪［１。目前我国使用较多的是姜福兴等研制的ＢＭＳ监测系统口１］和波兰的ＡＲＡＭＩＳＭ／Ｅ，ＳＯＳ微震监测系统。微震法主要是对裂隙断裂时发出的高能量低频率的地震波进行监测，通过设置不同空间位置的传感器，记录地震波的到达时间，然后利用数据处理软件确定岩石破裂点（震源位置）和能量大小『ｌ。微震监测系统用于实时监测整个矿区范围内的ＭＳ事件，进而分析整个矿区及主要采动区、应力集中区、断层等区域的微震事件分布规律，实现对矿井及局部重点监测区域冲击危险性的评价和预警。该系统监测范围灵活，定位精度较高，降低测试人员的劳动强度，提高了工作效率；但对破裂事件的空间定位与应力分布区域不是通过监测而是根据经验确定，且不可能根据小事件预测大事件，岩层断裂不一定遵循先小事件后大事件的规律。地音和微震法搭配使用，可实现对煤岩体失稳破裂过程中高频低能及低频高能震动波的连续性全方位监测。１．２电磁辐射监测法岩石破裂电磁辐射的观测和研究是从地震工作者发现震前电磁异常后开始的。苏联和我国是开展研究较早的国家，其次是日本、美国等国家。对煤、泥岩和砂岩等强度较低岩石的电磁辐射特性及其应用研究是从２０世纪８０年代末９Ｏ年代初开始的，俄罗斯和我国做了大量的研究工作。俄罗斯开发了ＥＦ一９和ＢＯＪＩ—ＨＡ电磁辐射监测仪，并在顿巴斯煤田试验应用于预测预报冲击地压；中国矿业大学开发了ＫＢＤ５及ＫＢＤ７王同旭等ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ冲击地压现场监测方法分析与选择原则ＮａｔｕｒａＩＳｃｉｅｎｃｅ电磁辐射监测仪，并在预测冲击地压方面进行了试验及推广应用。电磁辐射现象，是由于煤岩体各部分的非均匀变速变形引起的电荷迁移和裂纹扩展过程中形成的带电粒子变速运动而形成的。受载程度越高，变形破坏越强烈，电磁辐射信号越强＿】。电磁辐射法通过监