冲击地压监测预警理论与技术
冲击地压监测预警方案(矿业公司适用)
冲击地压监测预警方案微震、地音监测及冲击地压的预测预报由防冲办负责，根据监测结果做好卸压解危措施的落实工作，确保安全生产。
监测过程中，如果工作面周围的地音监测异常指数超过预警指标，判定存在冲击地压危险，应及时进行解危治理。
（一）微震监测方案利用xxxx上09运顺外围系统周边的微震探头对xxxx上09运顺外围系统进行监测。
（二）地音监测方案。
xxxx上09掘进工作面各布设2个地音监测探头，当工作面距离最近探头110m的时候，将最远一组探头移至距迎头30m位置，以此方式循环移动传感器。
方式见图7-3.图7-3 xxxx上09工作面掘进期间地音探头布置示意图三、冲击地压预警指标（一）微震监测系统预警指标微震监测的能量分级预警指标按表7-3内容执行。
表7-3 微震能量分级预警指标危险等级指标及其取值范围无冲击危险1.一般：102～103J，最大Emax<5×103J；2.∑E<5×103J/每5m推进度；3.井下无震动。
弱冲击危险1.一般：102～104J，最大Emax<5×104J；2.∑E<5×104J/每5m推进度；3.有矿压显现。
中等冲击危险 1.一般：102～105J，最大Emax<5×105J；地音监测系统以地音活动偏差值及变化趋势作为危险性评价的主要依据。
1.冲击危险等级划分a级—无冲击危险。
b级—弱冲击危险。
此时应加强对冲击危险状态的监测及采掘作业的监督管理。
c级—中等冲击危险。
此时应实施冲击地压解危措施，降低冲击地压危险程度。
d级—强冲击危险。
此时应停止采掘作业，并撤离不必要的人员；制定防冲措施，检查防冲效果；直到危险等级降低后，才可继续进行采掘作业。
2.预警规则（1）单个地音通道连续至少两个班的危险等级达到c或d，判定该探头前后50m范围存在冲击危险，取较高等级作为该区域的冲击危险等级（c或d）。
（2）同一顺槽相邻两个通道在最近一个班同时达到c或d，判定这两个探头之间区域为冲击危险区，危险等级取较高等级。
对于煤矿冲击地压灾害监测预警技术的几点思考
对于煤矿冲击地压灾害监测预警技术的几点思考随着煤矿工作深入，煤矿冲击地压灾害成为矿工们面临的严重挑战。
为了有效预防和及时应对冲击地压灾害，监测预警技术至关重要。
本文将对煤矿冲击地压灾害监测预警技术进行几点思考和讨论。
一、传感器技术在煤矿冲击地压灾害监测预警中的应用传感器技术在煤矿监测预警中发挥着至关重要的作用。
传感器可以实时监测地压变形、震动等参数，通过数据分析和处理，提前发现地质构造紧张、裂隙扩张等可能引发冲击地压灾害的迹象，从而采取相应的预警措施。
在传感器技术方面，目前应用最为广泛的有应变、振动、声波等传感器，通过这些传感器监测地质构造和煤层变形，发现预警信号。
未来，随着传感器技术的不断发展，将有望实现更加精准和智能化的监测预警系统。
传感器监测到的大量数据需要进行有效处理和分析，以提取出有价值的信息，从而进行有效的预警。
数据处理与分析在煤矿冲击地压监测预警中发挥着至关重要的作用。
目前，已经有一些成熟的数据处理和分析技术应用于煤矿监测预警中，比如基于人工智能的数据挖掘、机器学习等技术，能够对传感器监测到的数据进行精准的分析，发现地质构造和煤层变形的规律和趋势，提前发现可能的冲击地压灾害风险。
未来，随着大数据、人工智能等技术的不断成熟和应用，数据处理与分析在煤矿冲击地压灾害监测预警中的作用将进一步凸显。
地质雷达技术是一种利用电磁波探测地下构造和地质体的技术，在煤矿监测预警中有着广阔的应用前景。
地质雷达技术能够穿透地表和地下松动层矿体，获取地下煤层和岩层的结构信息，发现煤层变形、岩层位移等迹象，为冲击地压灾害的预警提供重要依据。
随着地质雷达技术的不断发展和成熟，其在煤矿冲击地压灾害监测预警中的应用前景将更加广阔。
智能预警系统是指基于先进的传感器技术、数据处理与分析技术等，实现对煤矿冲击地压灾害的智能监测和预警。
智能预警系统能够全面监测煤矿地质构造和煤层变形的情况，通过对监测到的数据进行实时分析和处理，发现冲击地压灾害的迹象，及时发出预警信号，并给出相应的预警建议和措施。
冲击地压理论与技术
❖ 地质动力区划是地质动力学的一个新分支，它基于 板块构造学说，根据地形地貌的基本形态和主要特 征决定于地质构造形式的原理，通过对地形地貌的 分析，查明区域断裂的形成与发展，综合应用地应 力测量、数值分析和模糊推理等技术手段，查明影 响冲击地压发生的各种因素。
❖ 地质动力区划方法把矿区活动构造体系、采矿工艺 过程和冲击地压的发生看作是一个动态体系，建立 地质动力区划决策支持系统。
冲击地压理论与技术
1、我国冲击地压现状
世界范围有记载的第一次冲击 地压于1733年英国南斯塔煤田 发生，我国最早冲击地压发生 在1933年的抚顺胜利矿。
1、我国冲击地压现状
我国冲击地压发生范围
北京、枣庄、抚顺、阜新、辽源、大同、天池、 开滦、新汶、徐州、义马、鹤壁、双鸭山、 鸡西、七台河、淮南、大屯、韩城、兖州、 华亭、古城、贵州等近100个矿区（井）
X16煤柱影响
C16.1 影响较大 C16.2 无或影响较小
X17开采布置、推采方向、 C17.1 应力集中程度较高
开采程序等造成的应力 C17.2 应力集中程度中等
集中
C17.3 应力集中程度较低
X18 发生位置
C18.1 工作面 C18.2 巷道 C18.3 工作面和巷道
X19 打眼、放炮、割煤、 C19.1 受诱发作用影响程度较高
2.3 冲击地压预测研究的进展
Wr=max{Wr1 ,Wr2}
Wr 为某采掘工作面的冲击地压危险状态等 级评定综合指数。这样就可以圈定评价区域 冲击地压危险程度及危险等级。
缺点：量化标准人为制定，量化易受打分者 感情的控制，量化常凭经验进行。因此，量 化的结果很难做到客观、精确、可靠。
2.3 冲击地压预测研究的进展
冲击地压灾害综合监测预警技术研究及应用
冲击地压灾害综合监测预警技术研究及应用摘要：随着我国煤矿开采深度的增加和开采强度的增大，冲击地压矿井的数量明显增多，冲击强度明显增大。
冲击地压已成为威胁我国深部煤炭资源开采的主要动力灾害之一。
基于此，以下对冲击地压灾害综合监测预警技术研究及应用进行了探讨，以供参考。
关键词：冲击地压灾害；综合监测；预警技术；研究及应用引言冲击地压监测预警技术是冲击地压防治的重要环节，对降低和避免冲击地压灾害具有重要意义。
现有的冲击地压预警监测方法可分为两类，一类是以钻屑法为主的岩石力学方法，另一类是以地音、微震为代表的地球物理方法。
但由于我国煤矿地质条件复性杂决定了冲击地压灾害的致灾因素具有多样性，不同的煤矿对技术的掌握程度和关键指标的合理性差别很大，单一的冲击地压灾害预警技术已无法满足矿井安全生产的要求。
1煤矿冲击地压显现特征我国对于煤矿的需求日益增加，因此煤矿的挖掘量也在不断提升，这也就意味着更多的煤矿将会受到严重的冲击灾害。
目前，在全世界范围内对煤矿的冲击地压已经展开了一系列的探索，特别是对冲击地压发生的因素以及避免的方法，这一部分内容得到了一些较有成效的策略，但是对冲击地压的精准预测仍然是难以完成的复杂任务。
主要是因为以目前的科技，还很难达到对冲击地压的整个发生规律进行深入了解，同时也很难对冲击地压的特征进行深入的探索和监测。
不仅如此，因为不同的煤矿拥有不一样的地质，因此也会有各种各样的预警方式。
针对不一样的地质情况，需要使用具有差异化的预警方式，而且因为使用不同的预警方式监测到的数据并不能够做到完全一致，这也让调研人员在调查的过程当中遇到很多难题。
本文主要探索的煤矿冲击地压灾害预警方式，主要是通过对一系列的数据进行分析监测，在预警方面主要提出了设计震动场以及应力场的综合预警方式。
首先，对煤矿冲击地压进行空间分析，可以发现绝大部分的冲击地压，都会出现在煤矿巷道的内侧，特别是一些冲击地压发生第二事故，都会出现在采掘煤矿的期间，尤其是超前巷道以及沿空侧巷道。
冲击地压理论及技术培训
冲击地压理论及技术培训一、冲击地压理论1.冲击地压的产生机制在地下工程中，施加在岩石或土层上的冲击荷载会引起应力波的传播。
这些高强度的应力波可以通过地下介质迅速传播并引起地下岩体的应力和变形。
当冲击波遇到介质边界或不均匀性时，会造成反射和折射，并产生较大的应力集中，从而导致冲击地压的产生。
2.冲击地压的特点- 高频率：冲击地压产生的应力波具有高频率的特点，对地下岩体的影响效应集中在短时间内。
- 高强度：冲击地压引起的应力波具有较大的幅度和能量，可能导致地下岩体的瞬时破裂和位移。
- 局部性：冲击地压对地下岩体的影响集中在局部范围内，对工程的破坏作用强烈，会影响地下工程的安全和稳定。
二、冲击地压的技术控制与预防1.地质勘探与预测在地下工程施工前，必须进行充分的地质勘探和预测工作。
通过地质勘探，可以了解地下岩体的力学性质、裂隙结构和应力分布情况，为冲击地压的预测和控制提供依据。
2.冲击地压的监测与预警在地下工程施工过程中，需要建立冲击地压监测系统，实时监测地下岩体的应力、位移和应力波传播情况。
当发现冲击地压的迹象时，需要立即采取措施进行预警和应急处理。
3.冲击地压的控制技术- 减震消能：采用减震消能技术，通过合理的结构设计和材料选择，减少冲击地压引起的应力波传播和能量释放，降低地下岩体的损伤和位移。
- 地压支护：采用地压支护技术，通过设置加固构造、支撑体系和锚杆预应力等措施，增强地下岩体的稳定性和承载能力，降低冲击地压对工程的影响。
- 地压分散：采用地压分散技术，通过合理的爆破参数、排空施工和合理进尺等方式，减少冲击地压的产生和传播，降低地下岩体的变形和破坏。
4.应急处置与灾害防治在冲击地压发生紧急情况时，需要立即采取应急处置措施，包括疏散人员、封闭危险区域和进行灾害防治等工作，保障人员和工程的安全。
三、冲击地压的技术培训针对冲击地压的复杂性和危险性，需要进行专门的技术培训，提高从业人员的应对能力和安全意识。
冲击地压防治关键理论与技术分析 左宏强
冲击地压防治关键理论与技术分析左宏强摘要：近年来，我国对煤矿的需求不断增加，对煤矿资源的开采也越来越多，煤矿开采工作逐渐转向地球深处。
由此，高地应力、高地温、高岩溶水压等增加了冲击地压发生的概率增加了煤矿安全作业的难度。
关键词：冲击地压；防治理论；防治技术引言在煤矿进行安全作业时，受到最主要的灾害就是冲击地压，其不仅会对作业空间内的煤岩体造成剧烈的破坏，严重时还可能会导致瓦斯爆炸、煤尘爆炸与冒顶等二次灾害。
因此，研究冲击地压的防治理论与技术是具有现实意义的，对于煤矿事业的发展有着极为重要的影响。
1冲击地压防治理论冲击地压灾害严重威胁了煤矿开采事业的安全，但是对其产生原因的理论分析还尚未成熟，使得防治冲击地压危害的难度增加，因此，当前的防治工作具有一定的盲目性，不能达到预期效果。
而矿井方面对于冲击地压灾害的态度也存在较大差异，或是对冲击地压灾害不理不睬，不重视对其进行防治。
或是大力投入，全力治理，但是防治体系较为混乱，使得治理效率极低。
而冲击地压防治理论主要包括以下几点。
1.1确定冲击地压与矿震之间的关系矿震主要是指受到矿区内岩层断裂、构造活化与矿柱破碎以及采动塌陷等的影响，使得矿区内出现震动的现象。
而冲击地压则主要是指巷道四周与采场承压变形、破坏而产生的一种灾害。
而冲击地压与矿震之间互为因果关系，冲击地压可能会引发矿震，而矿震也可能会导致冲击地压，因此，二者之间的关系需要人们注意。
还有一种微震现象是受到煤矿开采作业的影响而导致围岩被破坏而出现位移的现象。
由此可知，对于防治原发性矿震的难度极大，而防治巷道与采场等的冲击地压灾害则相对较为容易。
因此，工作人员必须能够明确区分冲击地压与矿震之间的关系，只有这样才能够制定合理的工作方案。
1.2上盘岩层空间结构理论工作人员应通过运用这一理论来对动力灾害区域进行划定，以避免在进行深层开采时，对采场应力分布产生影响的岩层范围会超出基本顶与直接顶的范围。
因此，工作人员只有对采场周围的应力分布进行研究，才能够有效避免多层结构的岩层引发出矿震或冲击地压。
对于煤矿冲击地压灾害监测预警技术的几点思考
对于煤矿冲击地压灾害监测预警技术的几点思考1. 引言1.1 煤矿冲击地压灾害监测预警技术的重要性煤矿冲击地压灾害监测预警技术的重要性在煤矿生产中起着至关重要的作用。
由于煤矿冲击地压灾害是造成煤矿事故和灾难的主要原因之一，及时有效地监测和预警这种灾害可以有效降低事故发生的概率，保护矿工的生命安全。
通过采用先进的监测预警技术，可以实时监测矿山地质运动情况，提前发现潜在的地质灾害隐患，预警相关部门和矿工采取必要的防范措施，减少事故的发生及损失。
煤矿冲击地压灾害监测预警技术的应用也有利于提高矿山生产效率，降低生产成本，增强安全生产意识，推动煤矿行业的可持续发展。
加强对煤矿冲击地压灾害监测预警技术的研究和应用具有极其重要的现实意义和深远影响。
1.2 煤矿冲击地压灾害现状煤矿冲击地压灾害是煤矿生产中常见的一种危险性灾害，通常指矿体岩层发生松动、位移或坍塌，对地面造成冲击或挤压作用，导致地面上的建筑物、设施或人员受到损害。
在煤炭开采过程中，矿井工作面产生的巨大采场压力会引起岩层应力的调整，导致地压变形和地质灾害的发生。
煤矿冲击地压灾害严重威胁着矿井的安全生产和相关人员的生命财产安全。
目前，我国煤矿冲击地压灾害监测预警技术还存在一些问题，比如监测手段单一，监测点位有限，预警响应速度慢等。
传统的监测手段主要依靠人工观察和采集数据，存在着监测不及时、准确性低等缺点，无法有效预防和控制煤矿冲击地压灾害。
发展先进的监测预警技术对于煤矿冲击地压灾害的防范和控制至关重要。
采用现代监测技术，借助物联网、人工智能和遥感技术等手段，实现对煤矿冲击地压灾害的实时监测和预警，可以提高预警的准确性和灵敏度，有助于及时发现灾害风险，采取有效措施保障煤矿安全生产。
【字数：274】2. 正文2.1 传统监测预警技术存在的问题1. 数据采集困难：传统监测预警技术往往依靠人工手动收集数据，这种方式效率低下且容易出现漏检、漏报情况。
由于煤矿工作环境的封闭性和危险性，很多地点无法直接到达，导致数据采集受限。
对于煤矿冲击地压灾害监测预警技术的几点思考
对于煤矿冲击地压灾害监测预警技术的几点思考1. 引言1.1 煤矿冲击地压灾害监测预警技术的重要性煤矿冲击地压灾害是煤矿生产中常见的一种地质灾害，严重威胁着矿工的生命安全和矿山的安全生产。
为了及时监测和预警煤矿冲击地压灾害，保障煤矿生产的安全和稳定，煤矿冲击地压灾害监测预警技术显得尤为重要。
煤矿冲击地压灾害监测预警技术的重要性不言而喻。
通过不断完善和创新监测预警技术，可以提高煤矿生产过程中的安全性和稳定性，减少煤矿冲击地压灾害带来的损失，为煤矿行业的可持续发展做出积极贡献。
1.2 煤矿冲击地压灾害的危害煤矿冲击地压灾害是煤矿生产过程中常见的一种灾害，它的危害主要表现在以下几个方面：1. 造成人员伤亡：煤矿冲击地压灾害往往会导致矿工被埋压、伤亡甚至死亡。
由于地压突发性强，瞬间就会对周围的工人造成严重威胁，因此及时的监测预警显得尤为重要。
2. 破坏矿井设备和工具：冲击地压的巨大压力会导致矿井内部设备和工具的损坏，进而影响矿井的正常生产运行。
这将不仅对煤矿的生产造成严重影响，还可能对整个矿区的安全产生威胁。
3. 影响矿山环境：冲击地压对地下空间的变化会使地表产生裂缝或塌陷，进而对周边环境造成污染和破坏。
这不仅对周边居民的生活造成影响，还可能对当地生态系统造成破坏。
4. 经济损失：煤矿冲击地压灾害会导致生产中断和矿山设备损坏，进而给矿区和相关企业带来巨大的经济损失。
由于灾害造成的人员伤亡和环境破坏也会产生额外的经济负担。
加强冲击地压监测预警技术研究显得尤为迫切。
2. 正文2.1 监测手段的种类及原理监测手段的种类及原理非常重要，可以帮助煤矿有效地监测地压灾害的情况并提前预警，从而减少灾害发生的可能性。
目前，常用的监测手段主要包括以下几种：1. 地表测量：地表测量是一种常见的监测手段，通过放置测点、测站等设备，定期进行测量，获取地表变形情况，从而判断地下岩层压力的变化情况。
2. Borehole监测：Borehole监测是在矿井内部钻孔设置监测仪器，实时监测岩层应力、变形等情况，通过长期观测数据的积累，可以准确地判断地压灾害的风险。
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提纲
一、技术背景 二、冲击地压危险性预测预警理论基础 三、冲击危险性评价技术与装备 四、冲击地压实时监测预警技术与装备 五、冲击地压防治效果检验技术源自装备 六、冲击地压分源权重综合预警平台
单位简介
• 1957年建所隶属煤炭部，“煤炭科学研究总院北京开采研究 所”在上市公司名称为“天地科技股份有限公司开采设计事 业部”。
理研究，李玉生提出了冲击地压发生的“三准则”机理。
• 七五期间，主持起草了煤炭工业部部标准“煤层冲击倾向指数测定方法”， 并在国际范围首次研制了KS系列膨胀枕式应力传感器。
• 八五期间首次尝试将地震波层析成像方法应用于煤矿冲击地压危险性评价。 • 九五期间，起草了煤岩冲击倾向性测定方法的两部煤炭行业标准。提出了冲
• “煤炭工业矿山压力情报中心站冲击地压分站” • “中国煤炭学会岩石力学与支护专业委员会” • “煤矿开采损害技术鉴定委员会” • “煤炭工业开采信息中心站” • “煤炭开采矿压与岩层控制工程中心”等专业学术机构挂靠
单位。
• 现有核心员工458人，其中研究员69人、副研究员78人、博士 生导师15人，博士（后）38人，硕士生导师27人，硕士126人 ，事业部曾经培养出刘天泉、范维唐、康红普、王国法等中 国工程院院士。
提纲
一、技术背景 二、冲击地压危险性预测预警理论基础 三、冲击危险性评价技术与装备 四、冲击地压实时监测预警技术与装备 五、冲击地压防治效果检验技术与装备 六、冲击地压分源权重综合预警平台
二、冲击地压危险性预测预警理论基础
冲击地压
动静加载型
纯静载自发冲击
加载过程冲击
卸荷过程冲击
加载过程:材料失稳，导致工程结构体结构动力失稳的结果。 卸荷过程:结构稳定性遭到破坏，导致工程结构体材料动力失稳。
Ed Edd Ud ES EC (+) 0
Ed E`d Ud ES EC (+) 0
Ed Ud EC (+) 0
二、冲击地压危险性预测预警理论基础
（1）动、静载荷叠加型冲击地压的两种型式.
集中动载荷 冲击启动区 集中静载荷
二、冲击地压危险性预测预警理论基础
一、岩石力学方法
1. 钻屑法
苏、波、联邦德国、中、日、法、
预
2. 煤岩体变形测量 3. 煤岩体应力测量
中、联邦德国、波、法、匈、美、 日、中、美、匈
测
4. 地质构造形迹分析
中
5. 孔径（底）冲头挤压法
苏、波
冲
6. 岩饼法
苏、法、中
击
7. 地质动力区划法
俄、乌、中
地
二、地球物理方法
压
1. 微震监测 2. 流动地音法
（2）纯静载荷冲击地压的两种型式。
卸荷过程
开挖基础静载荷卸荷过程冲击力学模型
δ0max
CB EΩ0
集中静载荷 巷道两帮应力曲线
A
δ'0max E'Ω0
击地压厚煤层综放开采技术。齐庆新提出冲击地压发生的“三因素”机理。
• 十五期间，开发了冲击地压危险性评价的数量化理论法。 • 十一五期间对原两项行业标准升级为国家标准，开发了冲击地压危险性评价
的动态权重法。引进波兰ARAMIS微震等监测系统。开发了KJ21A冲击地压应 力在线监测系统。
• 十二五为快速发展时期，引进波兰ARESE 地音系统，ARP2000地面微震， PASAT 便携式微震仪。从冲击地压物理过程剖析出发，对机理、类型、评价 、监测与防治进行了系统研究，潘俊锋提出了冲击地压的“冲击启动理论” 并开发形成了集团队建设，理论研究，技术开发，产品销售，工程治理“五 位一体”的煤矿冲击地压理论与科学防治成套技术体系。
1
以结果性的灾害显现特征为监测目标，没有从冲击地压发生 机理角度来考虑诱发冲击地压的载荷来源。
2
简单提出“综合监测”,“强监测”,没有考虑冲击地压不同 载荷源在空间及尺度上分布的差异，易产生盲区，无的放矢。
3
多种监测系统同时运用出现预警结果互相矛盾时，各预警指 标权重如何选择，难以判断，无法指导现场抢险避灾决策。
• 煤炭科学研究总院博士后流动工作站和采矿工程专业博士、 硕士学位授予点。
冲击地压研究历史与发展
• 冲击地压研究近60年，为全国最早研究单位，原煤炭部矿山压力情报中心站 冲击地压分站。
• 早在1958年起，即第二个五年计划就在门头沟矿开展了冲击地压探索研究。 • 六五期间，重点从国外引进冲击地压监测方法与技术，并开展了冲击地压机
• 社会兼职： • （1）2013年7月起，兼任第七届 中国岩石力学与工程学会 动力学专业委员会
委员。 • （2）2016年11月起，兼任 国家安全生产专家组成员。 • （3）2017年5月起，兼任中国煤炭学会 煤矿动力灾害防治专业委员会，副主任
委员。 • （4）2018年9月起，兼任中国煤炭学会 岩石力学与支护专业委员会，委员。
个人简介
潘俊锋，博士，研究员，硕士生导师 ，中国煤炭科工集团首席科学家。 《煤矿安全规程》、《煤矿防治冲击地压细则》、《防治煤矿冲击地压规 定》、《陕西省冲击地压防治十条规定》、国家标准等主要起草人。
• 荣誉称号： • （1）2012年10月，获“中国科学技术发展基金会 孙越崎青年科技奖”。 • （2）2013年12月，获“中国煤炭工业 杰出青年科技工作者”称号。 • （3）2014年9月，获“中国岩石力学与工程学会 青年科技奖” 。 • （4）2018年12月，获“全国杰出工程师青年奖” 。
的
3. 锤击波速法
4. 地电法
方
5. 地磁法
法
6. 重力法 7. 超声法
8. 地音法
9. 声发射法
10.电磁辐射法
三、经验类比分析法
波、苏、联邦德国、中、日、 波、中、美 波、苏 苏、波 苏 苏 中、苏、波 波、美、中 中、波 中
大部分国家
2. 造成冲击地压不能够精准防治的主要原因是监测预警能力差 • 目前冲击地压监测现状及问题
1.精准防治是煤矿冲击地压灾害防治面临的重大技术难题
开拓、准备、回采 数万米巷道，工作 面卸压工程量巨大。
预测范围
强支护不能防治， 降低灾害显现程度， 增加支护费用
评价载荷
卸压破坏围岩，增 加维修费用
优化方案
2. 造成冲击地压不能够精准防治的主要原因是监测预警能力差
监测预警方法名称
主要应用国家