煤层水力压裂声发射监测信号特征分析

李保林^1,2，王恩元^1,2，李楠³，高勤琼^1,2，周明⁴

1. 中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室2. 中国矿业大学安全工程学院3. 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室4. 兖矿集团有限公司

摘 要：为促进声发射监测技术在煤层水力压裂效果评价中的应用,利用煤岩动力灾害声电监测仪对煤层水力压裂过程进行了实时监测,并采用傅里叶变换和小波包分析对采集的声发射信号特征进行了分析。现场试验结果表明:煤层水力压裂声发射监测有效信号主频在470~1 700 Hz之间,低于井下噪声干扰信号主频;煤层水力压裂声发射监测有效信号能量分布主要集中在0~5 000 Hz频带,能量分布百分比为86.5%~95.4%,且有效信号的能量分布主要集中在312.5~625,625~937.5,937.5~1 250,1 875~2 187.5 Hz等较低频带。

关键词：水力压裂;声发射;小波包分析;频谱分析;