[发明专利]一种微震系统多功能测试平台和测试方法

说明书

技术领域

本发明属于微震监测技术领域，更具体涉及一种微震系统多功能测试平台，还涉及一种微震系统多功能测试方法，适用于微震监测仪灵敏性、传感器灵敏性及适用性、定位算法的适用性及精度、传感器阵列对定位的影响、震动源能量反演等微震系统的多种功能测试。

背景技术

微震监测技术与分析方法是现代计算机技术、现代通讯技术、GPS 授时定位技术、地震学相关技术的综合集成，上世纪九十年代以来，这些技术得到了迅猛发展，因此，微震监测技术与分析方法近年来取得了突破性进展。加拿大、澳大利亚、美国、英国、南非以及波兰都已进行了微地震监测技术的研究, 国内50 年代末期,北京门头沟矿用当时中科院地球物理所研制的微震仪哈林地震仪改装, 监测冲击矿压活动, 记录器采用熏烟走纸笔绘记录, 直到今天, 经过不断对系统改进和发展, 各个类型的微震监测系统也已经在国内多个领域如雨后春笋般地建立起来，为岩爆、冲击矿压、滑坡等动力灾害的防治提供了新的治理手段和技术。目前，已经成为油气田勘探开发、矿产资源勘探与开采、水电站边坡建设、矿山露天开采以及其他重大岩石工程灾害监测与预报的重要手段。

尽管微震技术已取得了长足的发展，但微震系统仍有许多技术与问题需要进一步改进与更新，比如近场震动能量估算、传感器阵列外震源定位、传感器阵列影响分析、新型传感器及微震仪的适用性等问题，这些技术和问题得到改进之后，如何对微震系统性能进行测试，如何进行检验与验证。目前，较为系统的测试方法一般是通过现场爆破的方式对系统的性能及运行状况进行测试与调试，该测试方法较为粗糙，难以准确验证待验证技术的优越性与先进性，具体来说具有以下不足：

1） 由于爆破试验时爆破源是一个区域，而微震系统定位的微震源是一个点，定位精度一般精确到几米的量级，难以进一步提高验证精度；

2） 开展爆破试验时，传感器往往已布置完毕，难以研究不同传感器阵列对微震源定位精度的影响，即使通过选择性的使用传感器的策略达到研究不同传感器阵列的对定位精度影响的目的，但由于震源定位点和爆破区存在一定的误差，也难以取得很好的效果；

3） 由于传感器之间的距离一般较远，爆破源距离传感器的距离也较远，该方法不能有效验证近场能量计算公式与模型的正确性。

因此，发明一种微震系统测试平台及测试方法，集多种功能测试于一体，利用一个平台实现微震系统多种功能检验与精确测试，是必要的，也是具有重要价值与意义的。 

发明内容

本发明的目的是提供一种微震系统多功能测试平台，还提供了一种微震系统多功能测试方法，解决微震源定位算法难以精准验证、传感器阵列对微震源定位精度影响难以灵活分析、近场能量计算公式与模型难以有效验证的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 

一种微震系统多功能测试平台，包括微震动信号采集与发射装置，还包括依次均匀顺时针设置在外圆的第一微震监测井、第二微震监测井、第三微震监测井和第四微震监测井，依次均匀顺时针设置在内圆的第五微震监测井、第六微震监测井、第七微震监测井和第八微震监测井，外圆和内圆同圆心，在圆心处设置有微震动信号发射井，第一微震监测井位于微震动信号发射井的正东方，第五微震监测井位于微震动信号发射井的东南方，第一~第八微震监测井内设置的微震监测传感器分别与微震动信号采集与发射装置连接。

如上所述的第一微震监测井、第二微震监测井、第三微震监测井、第四微震监测井和第五微震监测井均包括大微震监测孔、小微震监测孔、操作平台，大微震监测孔和小微震监测孔均垂直开设在基岩上，大微震监测孔的孔径大于小微震监测孔的孔径，大微震监测孔的入岩深度大于小微震监测孔的入岩深度，基岩构成井体，井体的井口处设置有操作平台，大微震监测孔、小微震监测孔和微震动信号发射井依次设置在同一直线上，且大微震监测孔和小微震监测孔关于操作平台的圆心对称，大微震监测孔的底部设置有大微震监测孔传感器固定台，大微震监测孔传感器固定台的侧部设置有大微震监测孔传感器连接螺纹，小微震监测孔底部设置有小微震监测孔传感器固定台，小微震监测孔传感器固定台的侧部设置有小微震监测孔传感器连接螺纹。

如上所述的大微震监测孔和小微震监测孔内均设置有监测孔防护管，监测孔防护管的底部连接有监测孔底盖，监测孔防护管与井体之间通过水泥耦合，监测孔防护管的顶部伸出操作平台底部且设置有监测孔防水盖，监测孔防水盖设置有监测孔孔盖密封圈，监测孔防水盖通过螺纹与监测孔防护管连接，实现密封，监测孔底盖上设置有传感器固定台，传感器固定台侧部设置有螺纹。