中國加強(qiáng)非天然地震監(jiān)測研究 助力安全生產(chǎn)
中新網(wǎng)北京10月2日電 (記者 孫自法)記者近日隨中國地震局“防震減災(zāi)高質(zhì)量發(fā)展進(jìn)行時”主題活動赴遼寧采訪了解到,中國震監(jiān)長期以來,加強(qiáng)究助地震部門和相關(guān)企事業(yè)單位緊密合作,非天持續(xù)關(guān)注非天然地震監(jiān)測研究,然地近些年更是測研產(chǎn)結(jié)合人工智能(AI)前沿技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)應(yīng)用,推進(jìn)助力安全生產(chǎn),力安服務(wù)國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)。全生 探索非天然地震監(jiān)測 遼寧省地震局地震科技創(chuàng)新中心(科創(chuàng)中心)主任王亮介紹說,中國震監(jiān)根據(jù)發(fā)震原因,加強(qiáng)究助地震可分為天然地震和非天然地震,非天其中,然地非天然地震主要由人類活動引起,測研產(chǎn)如礦山開采、力安水庫蓄水、全生地下注水、中國震監(jiān)核爆炸等,其發(fā)生會對人類社會帶來一定影響。 作為礦產(chǎn)資源大省和開發(fā)利用礦產(chǎn)資源程度較高的省份,遼寧礦山開采活動十分頻繁,礦震活動活躍,因此開展非天然地震相關(guān)監(jiān)測研究十分必要。鐵法煤業(yè)集團(tuán)大強(qiáng)煤礦是中國東北地區(qū)重要的煤炭生產(chǎn)基地之一,也是非天然地震活動較為活躍的區(qū)域,2022年開始發(fā)生多次2級以上礦震活動。為有效防范和減輕非天然地震對煤礦安全生產(chǎn)和周邊居民生活的影響,遼寧省地震局與鐵法煤業(yè)集團(tuán)達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議。 在地下約1000米的0902工作面,大強(qiáng)煤礦總工程師李繼民介紹說,經(jīng)沖擊危險性評價,0902工作面具有中等沖擊危險性。為減輕沖擊地壓風(fēng)險隱患,鐵法煤業(yè)集團(tuán)聯(lián)合遼寧省地震局及相關(guān)高校、研究機(jī)構(gòu)專家團(tuán)隊(duì),創(chuàng)新提出“遠(yuǎn)近場”空間立體綜合防沖減震治理的技術(shù)路徑,建立起防沖減震工作體系。 已開展四項(xiàng)基本任務(wù) 遼寧省地震局二級巡視員李強(qiáng)表示,該局大力推進(jìn)遼寧地區(qū)非天然地震的研究和服務(wù)工作,以大強(qiáng)煤礦為試點(diǎn)已開展密集臺陣研究、礦區(qū)專用臺網(wǎng)建設(shè)、《煤礦地震監(jiān)測臺網(wǎng)技術(shù)規(guī)范》編制、非天然地震研究平臺構(gòu)建等四項(xiàng)基本任務(wù)構(gòu)建。 密集臺陣研究方面,在大強(qiáng)煤礦覆蓋范圍內(nèi)架設(shè)由64套短周期地震計組成的密集臺陣,對研究期間大強(qiáng)礦區(qū)的礦震進(jìn)行重新定位,并獲得震源機(jī)制、淺層速度結(jié)構(gòu)等成果,通過討論礦區(qū)孕震機(jī)理,對礦震成因給出科學(xué)解釋。 礦區(qū)專用臺網(wǎng)建設(shè)方面,在大強(qiáng)礦區(qū)布設(shè)由5臺專業(yè)設(shè)備組成的煤礦區(qū)域?qū)S玫卣鸨O(jiān)測臺網(wǎng)并開展礦震監(jiān)測預(yù)測工作,為礦區(qū)安全生產(chǎn)發(fā)揮重要作用。 《煤礦地震監(jiān)測臺網(wǎng)技術(shù)規(guī)范》包含煤礦地震監(jiān)測要求、煤礦地震監(jiān)測臺網(wǎng)技術(shù)要求及運(yùn)行與維護(hù)等多方面內(nèi)容,闡明何種煤礦需要建設(shè)地震專用臺網(wǎng)、專用臺網(wǎng)如何建設(shè)等問題。 非天然地震監(jiān)測平臺依托遼寧巨災(zāi)防范工程項(xiàng)目搭建,通過引入先進(jìn)的人工智能算法,實(shí)現(xiàn)礦震自動定位、信息自動報送、礦震類型自動判定等相關(guān)功能,將復(fù)雜礦震監(jiān)測任務(wù)“自動化”。 人工智能應(yīng)用前景廣闊 在中國地震局地球物理研究所副研究員鄭鈺看來,人工智能技術(shù)在非天然地震監(jiān)測領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景,正逐步革新傳統(tǒng)地震監(jiān)測和服務(wù)模式。 該所研發(fā)的“諦聽”系統(tǒng),標(biāo)志著AI技術(shù)在地震監(jiān)測領(lǐng)域,特別是非天然地震監(jiān)測領(lǐng)域的重大突破。“諦聽”系統(tǒng)基于百億級token波形數(shù)據(jù)集,覆蓋爆破、塌陷、礦震及工程誘發(fā)地震等非天然事件類別,結(jié)合輕量化震相拾取模型與快速關(guān)聯(lián)算法,為煤礦安全、頁巖氣開采等工業(yè)活動提供智能化監(jiān)測新范式。 他說,利用人工智能技術(shù),通過整合地震監(jiān)測數(shù)據(jù)、地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)與攝像頭圖像識別,實(shí)現(xiàn)對煤層頂?shù)装迤茐纳疃鹊膶?shí)時評估;利用深度學(xué)習(xí)分析結(jié)構(gòu)特征,結(jié)合預(yù)測性維護(hù)功能,提前預(yù)警塌陷風(fēng)險,顯著降低礦難事故率;基于邊緣計算的采多參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng),通過部署傳感器節(jié)點(diǎn)實(shí)時采集數(shù)據(jù),經(jīng)輕量化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型本地推理實(shí)現(xiàn)塌方預(yù)警或瓦斯觸發(fā)報警等。 據(jù)遼寧省地震局介紹,該局未來將構(gòu)建遼寧地區(qū)非天然地震識別庫,搭建礦區(qū)地震人工智能識別系統(tǒng),進(jìn)一步深入開展非天然地震與天然地震的差異性研究,為礦區(qū)的礦產(chǎn)資源范圍確定、采空區(qū)危險性分析提供服務(wù),扎實(shí)開展“防震減災(zāi)+能源安全”服務(wù)。 加快實(shí)現(xiàn)“透視礦區(qū)”目標(biāo) 中國地震局地球物理研究所2020年啟動煤礦微震監(jiān)測系統(tǒng)的研制,經(jīng)過多年發(fā)展,煤礦微震監(jiān)測系統(tǒng)先后應(yīng)用于山西余吾煤礦、遼寧大強(qiáng)煤礦、甘肅海石灣煤礦和內(nèi)蒙古紅慶河煤礦,為降低礦震危險、保障煤礦安全生產(chǎn)作出貢獻(xiàn)。 2024年12月,中國地震局編制印發(fā)礦山地震安全技術(shù)指南(試行)。2025年9月,中國地震局、國家礦山安全監(jiān)察局共同印發(fā)加強(qiáng)煤礦地震安全工作的通知,旨在有效發(fā)揮地震部門專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢,深入推進(jìn)防震減災(zāi)融入和服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。 目前,山東、河南、山西、內(nèi)蒙古等省區(qū)地震局也在積極推進(jìn)實(shí)施礦區(qū)地震監(jiān)測臺站建設(shè)的相關(guān)技術(shù)規(guī)范編制,指導(dǎo)礦區(qū)專用臺網(wǎng)建設(shè),加快實(shí)現(xiàn)“透視礦區(qū)”目標(biāo)。其中,山西省地震局在蘭花科創(chuàng)玉溪煤礦建成中國首個覆蓋礦區(qū)的微震綜合監(jiān)測系統(tǒng),包含5個地面站、3個井下站及配套觀測設(shè)施,實(shí)現(xiàn)礦震類型識別、定位和實(shí)時預(yù)警。(完)
大強(qiáng)煤礦防沖減震監(jiān)測中心。中新網(wǎng)記者 孫自法 攝
一款便攜的節(jié)點(diǎn)式地震儀在戶外應(yīng)用操作演示。中新網(wǎng)記者 孫自法 攝
大強(qiáng)煤礦通往工作面的井下巷道(煤礦提供專用安全設(shè)備拍攝)。中新網(wǎng)記者 孫自法 攝