矿区“耳朵”监测矿山非天然地震，人工智能探寻预测线索

沈阳北部的康平县，铁法煤业集团大强煤矿的工人们在1000米深的地下开采作业。采矿是对安全慎之又慎的行业，井下工人们都穿戴着防护设备，矿洞里也有诸多设施保障安全。此外，矿区内还有数十只“耳朵”关注着那缕特殊的震动——非天然地震。

据央视新闻消息，9月10日，黑龙江一煤矿发生矿震，井下部分巷道被破坏，6人被困。矿震特指在矿区发生的非天然地震，这是一种由人为因素诱发的地震，可能会引发一系列影响，矿山开采正是“重灾区”。

近年来，防震减灾服务正在进一步助力经济社会发展，为能源开采、核设施防护、高精密生产企业等保驾护航。日前，南都N视频记者随中国地震局在沈阳市调研当地非天然地震风险防治情况。据了解，辽宁省地震局在沈阳大强煤矿建设了专用地震台站与短周期密集台阵，为科学认知矿区地震活动提供数据基础。

受非天然地震影响煤矿产量锐减，地震局“上门服务”搭建监测系统

2023年，大强煤矿就曾因非天然地震停产近200天，当年产量40万吨，远低于核定生产能力。

‌非天然地震一般是由人类活动直接或间接诱发，震源较浅且发生在工业或人口活动区，非天然地震不仅可能引发塌陷、瓦斯爆炸，破坏地下工程设施，还有可能孕育冲击地压，这是一种井下岩体瞬间被破坏、抛出，并伴有巨大声响、气浪和震动的动力灾害。辽宁是矿产大省，对矿产资源的利用程度较高，多区域矿震活跃。2017年11月11日，辽宁沈煤集团红阳三矿曾发生冲击地压事故，造成10人死亡。

辽宁地震局在大强煤矿周边架设的短周期地震计。

大强煤矿新建设的专用地震台站中的部分设备。

为保障矿山生产，减少因非天然地震造成的经济损失。2023年，辽宁省地震局上门服务，在大强煤矿周边区域架设了由64套短周期地震计组成的密集台阵。2024年，地震局还在矿区建设了由5台专业设备组成的专用地震台网。

辽宁地震局的工作人员向记者展示了短周期地震计，该设备重2.2千克,是一种成本低廉、架设简易灵活的地震监测仪器。将其调平后置于地面，设备内的垂摆结构便能记录大地震动。不仅适合短期的监测工作，而且还通过增加铺设密度，提高监测精度。监测数据可实时传输至矿区和地震局的监测中心，为矿区地震的精准定位与深入研究提供了基础。在大强煤矿的防冲减震监测中心，记者看到了矿区的实时监测数据。在正常情况下，监测可能会受到“噪声”干扰，但波形总体平稳趋于一条直线。在地震发生时，波形会有明显的振幅变化。天然地震与非天然地震的波形亦有不同，可以通过专业手段区分。

大强煤矿的防冲减震监测中心。

南都N视频记者在大强煤矿了解到，目前，依据64套仪器组成的密集台阵，辽宁省地震局初步探明了矿区的地下结构，还对部分矿区矿震发生的机理做出了科学解释，此研究在国内处于领先水平。大强煤矿相关负责人告诉记者，监测系统不仅可以检验矿区的防冲减震工程成色，为矿区开采的合理规划提供参考，还能帮助企业科学评估矿震影响。

人类与地球系统对话的关键纽带，人工智能攻坚“预测”难题

记者了解到，矿区专用台网监测系统由中国地震局地球物理研究所研发，还应用在山西、甘肃、内蒙古等地的大型煤矿。

近年来，地震系统深入推动防震减灾融入和服务经济社会发展。记者了解到，2024年，中国地震局在服务实践的基础上编制了5项地震安全技术指南，涉及页岩油（气）开采、海上风电工程、矿山、文物、高精密生产领域。8月，辽宁曾召开新闻发布会介绍提升防震减灾服务能力助力辽宁经济社会发展的有关情况。除了强化矿区地震安全保障外，辽宁省地震局还为沿海石油企业、红沿河核电站、海洋工程提供了地震监测服务。

值得一提的是，人工智能技术也正在参与地震监测预警。据了解，随着近年来我国显著加强地震台网的建设力度，AI正在代替人力处理海量的监测数据。在处理速度上，AI一天可以完成人工几个月的数据处理量，并且随着不断学习，其准确率在不断上升，还能精准识别肉眼难以察觉的地震波形。辽宁大学副教授罗浩告诉记者，学校团队正在训练AI实现高精度的非天然地震定位，并借助历史数据，训练AI探寻矿震引发冲击地压的前兆。

辽宁省地震科技创新中心主任王亮曾在上述专题发布会上表示，非天然地震研究虽聚焦“人为诱发”，实则是人类与地球系统对话的关键纽带。通过科技赋能，可最大限度化解发展带来的新型地质风险。王亮告诉记者，与天然地震不同，非天然地震的震源更浅，更容易被捕捉到。对非天然地震的研究，可以推进人类对地球物理活动的理解更进一步。

据了解，在未来，辽宁将推动非天然地震研究平台在省内重点矿区的应用。并推进光纤、节点式地震计等新型设备在矿区的应用，努力实现“透视矿区”。

采写/摄影：南都N视频记者王森 发自沈阳