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1《冲击地压测定、监测与防治方法第5部分：地音监测方法》编制说明1工作情况1.1任务来源及计划要求任务来源于国家标准化管理委员会下达的2014年第二批标准制修订计划中的《冲击地压测定、监测与防治方法第5部分：地音监测方法》，由中国煤炭工业协会提出并归口。1.2主要起草单位、标准主要起草人本部分起草单位：天地科技股份有限公司开采设计事业部、兖州煤业股份有限公司、中国矿业大学、北京科技大学、煤炭科学技术研究院有限公司安全分院。本部分主要起草人员：潘俊锋、夏永学、孟祥军、窦林名、姜福兴、邓志刚、冯美华、朱斯陶。1.3各阶段工作过程（1）准备、调研和编制阶段起草单位接到任务后，成立了标准编制组，制定了详细的编制方案，并对国内外关于冲击地压地音监测的情况进行了调研。通过文献查阅和现场走访，在充分调研和论证的基础上，提出了《冲击地压测定、监测与防治方法第5部分：地音监测方法》国家标准草案。（2）审查讨论、修改阶段2018年1月12-14日，由北京煤炭科学研究院有限公司在北京组织召开了国家标准《冲击地压利定、监测与防治方法》研讨会，邀请了中国矿业大学窦林名、王恩元，煤炭科学技术研究院有限公司齐庆新、北京科技大学姜福兴、辽宁大学潘一山等多名专家参加，对《第5部分：地音监测方法》国家标准草案修改稿进行了认真的审查，并制定了详细的修改意见、工作程序及提交时间计划。2018年5月18-20日，由华北科技学院承办，在河北廊坊燕郊开发区召开了国家标准《冲击地压测定、监测与防治方法》研讨会。参会的专家对根据2018年1月会议专家意见修改的标准再次进行了审查、讨论。标准编制组对上次会议专家提出的意见修改完善情况进行了汇报，同时专家组再次对标准中存在的不足2进行了完善和补充。2018年7月6日-8日，由煤炭科学技术研究院有限责任公司承办，在北京召开了国家标准《冲击地压测定、监测与防治方法》研讨研讨会。参会的专家对经过两次修改后的标准草案进行了再次讨论，并从格式、内容及编制要求等方面提出了修改意见。2018年9月26日-28日，由煤炭科学技术研究院有限责任公司承办，在北京召开了国家标准《冲击地压测定、监测与防治方法》研讨研讨会，本次会议对修改之后的《第5部分：地音监测方法》进行了集体审查，提出了修改意见，并确定了征求意见稿、送审稿的完成时间表。（3）送审、报批阶段2018年10月15日，完成征求意见稿；2018年10月25日，完成送审稿，并形成报批稿。2标准编写基础及原则2.1编写基础1）技术基础地音监测就是通过对井下潜在冲击危险区域进行实时监测，通过统计一系列地音参量，找出地音活动规律，以此判断煤岩受力破坏状态和进程，进而评价冲击危险性，并根据危险大小实现对冲击地压的预测预报。国内煤炭系统从“七五”期间开始开展地音预测煤层突出技术研究，通过多年努力，建立了地音实验室，实验研究了煤(岩)的地音活动特征，探索了采矿过程中地音信号的基础理论和分析方法，并开发了地音传感器和监测系统，利用地音参数、瓦斯涌出特征等参数的预测预报系统在煤与瓦斯突出预测方面取得了一定的效果。并于1984年从波兰引进SAK地音监测系统，应用于北京门头沟、枣庄陶庄等矿区。中国地震局地球物理所郑治真、陆其鹄等用自制的慢速磁带地音仪在北京房山煤矿井下进行观测，并制作了基于单片机研制的专用处理设备，对地音信号进行了事后数据采集，并对介质参数进行提取和分析，该项目工作在90年代得到了国家自然科学基金的资助。1986年，在煤炭科学研究总院北京开采所的主持下，我国开始了对SAK系统的国产化改造，并于1990年研制成功DJ-1地音监测系统。2006年以来，以波兰为代表的地音监测系统陆续在国内煤矿和金属矿进行应用，取得了良好效果。近年来，国内多家科研院所在地音监测系统的国产化方面也取得了重3大进展，并已进行了推广应用。2）单位基础起草单位多为我国冲击地压等动力灾害相关标准、规定制定单位，多年来承担了国家多项重大科技攻关项目，还承担了国内典型冲击地压矿井煤岩动力灾害、矿震预测与防治技术研究，为标准的制定奠定了理论与技术基础。起草单位之一天地科技股份有限公司开采设计事业部之前身煤炭科学研究总院北京开采所于1986年开始研究地音监测技术，并主持研制成功DJ-1地音监测系统，具备标准制定所需要的理论与技术基础。2.2编写原则1）针对煤矿冲击地压监测中的地音监测方法，提出规范化要求。2）参阅国外先进标准的内容，根据我国煤矿冲击地压地音监测实际情况，按国家标准编制要求，编写本部分标准，并尽可能与有关国际标准接轨。3）参阅相关的国内外标准，以普遍、实用为指导，选用具有典型代表性、尽可能先进的冲击地压地音监测方法编入本部分标准内。4）具有普适性和可操作性。3标准主要内容1）范围规定了冲击危险性地音监测方法所涉及的术语和定义、地音监测仪器、安装要求、数据处理及危险性评价方法。2）术语与定义对地音术语进行定义，确定地音的能量、频率特征分别为：能量小于100J，频率大于150Hz，从能量和频率上与微震区分开来。3）地音监测方案考虑到地音监测区域为工作面回采或巷道掘进采动应力影响范围，以及在采掘过程地音信号受机械运转干扰范围，确定地音传感器合理布置位置（间距）及时机。考虑到需要压制噪音干扰以提高地音信号信噪比，规定了地音传感器的安装相关要求：传感器安装在锚杆端头，锚杆全锚，安装在锚杆露头处的地音传感器应当用吸声材料（比如海绵、毛毡等）密封，应避免安装地音传感器的锚杆与金属网等金属材料接触。44）冲击危险性判别指标以单位时间（小时、班次）内地音能量、频次的变化率作为冲击危险性判别指标，考虑到现场生产实际，生产班和非生产班的地音活动不具备可比性，需要区别生产班和非生产班来确定地音冲击危险指标。当生产班或非生产班的数量小于10时，为地音的初始运算阶段，监测人员根据监测需要启动初始运算。参考文献：[1]夏永学，蓝航，魏向志.基于微震和地音监测的冲击危险性综合评价技术研究，《煤炭学报》2011（S2）；[2]任勇，夏永学，张修峰.基于地音活动规律的冲击危险性评价技术，《煤矿开采》2010（06）；[3]王元杰，王传朋，陈法兵等.地音监测技术在冲击地压预测预报中的应用，《综采放顶煤技术理论与实践的创新发展——综放开采30周年科技论文集》2012.10[4]齐庆新，地音监测技术及其在矿压监测中的应用研究，《煤炭学报》1994（03）；[5]韩玉鉴，韩荣军，邓志刚等，基于地音事件加权平均能量值的冲击矿压预测，《煤矿开采》2011（06）；[6]窦林名，何学秋，BernardDrzezls，冲击地压危险性评价的地音法，《中国矿业大学学报》2000（01）；[7]蒋金泉，邓铁六，才从顶板运动的地音前兆，《顶板压力与顶板管理》1992（02）；[8]程秀芝，矿井地音监测技术的研究，《中国矿业》2008（06）；[9]关杰，激发地音在冲击地压防治中的应用，《阜新矿业学院学报》1990（04）；4试验验证情况和预期效果4.1可论述本标准所选取的试验验证方法、过程、数据及结果等。地音是煤岩受力变形至最终破坏所释放的物理效应之一，实验室和现场监测均表明，煤岩体在外力加载作用下，将伴随着旧裂隙的闭合、新裂隙的产生和裂纹扩展，这一过程将释放大量的地音信号。冲击地压的孕育、发展和启动的过程5正是煤岩体微裂隙产生、扩张到最终断裂的过程，可见冲击地压地音前兆是煤岩冲击孕育过程中的产物，地音信号的大小、多少反映了煤岩受力状态，与冲击危险性直接相关。地音监测就是通过对井下潜在冲击危险区域进行实时监测，通过统计一系列地音参量，找出地音活动规律，以此判断煤岩受力破坏状态和进程，进而评价冲击危险性，并根据危险大小实现对冲击地压的预测预报。因此开展地音监测是非常有必要的。4.2可以技术方法应用现状为基础，分别描述预期的社会效益、经济效益及对产业发展的作用等情况。国内煤炭系统从“七五”期间开始开展地音技术研究，其中煤炭科学研究总院重庆分院、抚顺分院、西安分院、中国科学院等多家科研单位和院校先后对地音预测煤层突出技术进行过研究。通过多年的不懈努力，建立了地音实验室，实验研究了煤(岩)的地音活动特征，探索了采矿过程中地音信号的基础理论和分析方法，并开发了地音传感器和监测系统，利用地音参数、瓦斯涌出特征等参数的预测预报系统在煤与瓦斯突出预测方面取得了一定的效果。并于1984年从波兰引进SAK地音监测系统，应用于北京门头沟、枣庄陶庄等矿区。中国地震局地球物理所郑治真、陆其鹄等用自制的慢速磁带地音仪在北京房山煤矿井下进行观测，并制作了基于单片机研制的专用处理设备，对地音信号进行了事后数据采集，并对介质参数进行提取和分析，该项目工作在90年代得到了国家自然科学基金的资助。1986年，在煤炭科学研究总院北京开采所的主持下，我国开始了对SAK系统的国产化改造，并于1990年研制成功DJ-1地音监测系统。由于种种原因，我国矿山声发射监测在上世纪90年代陆续停止。2006年以来，以波兰为代表的地音监测系统陆续在国内煤矿和金属矿进行应用，取得了良好效果。近年来，国内多家科研院所在地音监测系统的国产化方面也取得了重大进展，并已进行了推广应用。但国内尚未形成地音监测的统一执行标准，导致监测系统性能参差不齐，布置参数随意，数据分析方法缺乏依据等。为此，建立冲击地压地音监测方法的标准，使得该方法有标准可依，可以大大提高监测预警的效果，便于达到煤炭企业真正能预测冲击地压的要求。可见，建立该标准技术上已经可行，煤矿企业也有强烈的内在需求。该标准建立，有望促进煤矿冲击地压监测取得明显优于目前现状的安全和经济效益。5与国际、国外同类标准水平的对比情况6通过国家标准文献服务共享平台（），以“冲击地压”、“冲击矿压”为关键词，查阅了CN-GB国家质检总局、CN-SY行业标准-石油、CN-MT行业标准-煤炭、CN-SL行业标准-水利、CN-AQ行业标准-安全生产等140个机构颁布的国内标准。查到现行与“冲击地压”相关的标准有2项，为“冲击地压测定、监测与防治方法第1部分：顶板岩层冲击倾向性分类及指数的测定方法”和“冲击地压测定、监测与防治方法第2部分：煤的冲击倾向性分类及指数的测定方法”。此两项标准与本标准均为《冲击地压测定、监测与防治方法》的不同部分。以“岩石”、“岩体”、“煤层”、“煤矿”、“矿井”、“微震动”、“地音”、“声发射”、“监测”、“测量”、“检波器”等为关键词，以不同的组合方式进行检索，检索到与本部分相关的有：（1）国家标准“机器的状态监控和诊断.操作人员的认证和评估要求.第6部分:声发射”，该标准规定了应用声发射进行机器状态监测与诊断的测试方法及技术要求。（2）国家标准“无损检测小型部件声发射检测方法”，该标准规定了小型部件(或大型构件的特定区域)的声发射检测方法，通过声发射检测，分析小型部件承受载荷或内部出现损伤的情况，并评价与小型部件所承受载荷相关的声发射活性。（3）国家标准“式与门式起重机金属结构声发射检测及结果评定方法”，该标准规定了桥式和门式起重机金属结构的声发射检测及结果评定方法。（4）机械行业标准“无损检测常压金属储罐声发射检测及评价方法”，该标准规定了工作介质为气体或液体、工作压力为常压或小于0.1MPa的低压的新制造和在用地上金属立式储罐罐体与罐底板的声发射(AE)检测与评价方法。通过国家标准文献服务共享平台（），以“rockburst”、“rock”、“micro-vibration”、“geophone”、“acousticEmission”、“Monitoring”、“Measurement”、“Detector”等关键词进行不同形式的组合，查阅了包括IX-CEN欧洲标准化委员会、IX-ISO国际标准化组织、IX-ETSI欧洲电信标准协会、IX-IEC国际电工委员会等13个机构颁布的国际标准和US-ANSI美国国家标准学会、CA-CSA加