分布式隧道超前探测地层成像技术研究
发布时间：2021-01-07 13:46
伴随着我国经济的快速发展,最近几年高速公路、铁路等民生项目的投资力度加大,再加上我国特殊的地理环境,使得我国的隧道项目数量急剧增加。本人所在实验室自主研发的一款分布式地震勘探系统,利用分布式系统的灵活性,多个采集器通过级联的方式连接,增加采集器的数量,减少炸药的激发次数,实现少炮激发、多点接收的数据采集,通过提高空间定位精度、降低施工风险实现对隧道进行超前探测。本文基于该分布式隧道地震勘探系统,展开对地层成像技术的研究,搭配这样的仪器,将处理好的地震信号转化为有用的地质构造信息,并以图像的形式呈现。本文涉及到的主要技术环节有:滤波、初至拾取、提取反射波、分离横波与纵波、进行速度分析、进行偏移成像、反射层提取等。本文对分布式隧道地层成像技术的所有技术环节进行介绍,阐明了每个环节在成像技术当中的作用,介绍每个环节涉及到的技术,并对其中三个非常关键的环节:初至拾取、波场分离和偏移成像展开了详细的研究。从初至拾取的作用原理出发,本文对多种传统初至拾取方法进行了研究,并通过实验室实测隧道地震信号对传统的初至拾取算法包括:能量比法、长时短时均值比法、AIC法进行了相互比较与验证,在此基础上提出了对...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
系统采集器
第1章绪论6图1.2系统适配器本论文的整体架构将采取总分总的形式。第一章为绪论，从国内外研究现状出发，阐述当前已有相关仪器及其数据处理成像的软件和具体流程，介绍国内外相关技术方法和题目来源，从而引出本文的主要研究内容。第二章则为分布式隧道超前地层成像技术研究，对其中涉及到的多项技术环节进行详细介绍，包括滤波、初至拾娶提取反射波、分离横波与纵波、进行速度分析、进行偏移成像、反射层提取等。研究每个环节在数据处理过程中的作用及相互之间的联系，并介绍这些环节的典型技术及其工作原理。第三章为初至拾取研究，从目前常用的几种初至拾取方法如最大振幅法、长短时均值比法（STA/LTA）、赤池准则（AIC）、能量比法等出发，结合实验室数据通过实验对比每个方法的优缺点，并对长短时均值比法展开改进研究。第四章为波场分离研究，对波场分离涉及到的两大部分：反射波提取和横纵波分离都进行研究，详细研究波场分离常用的变换方法包括：线性radon变化，抛物线radon变化、双曲线radon变化、F-K变化方法、极化滤波方法，对比分析各种方法的优缺点各种方法的优缺点，并进行相关的模拟实验。第五章为偏移成像研究，从偏移成像的理论出发，利用偏移成像最经典的方法——Kirchhoff法，推导出来Kirchhoff积分以及Kirchhoff的偏移积分。第六章为数值模拟与工程实例，建立模型进行数值模拟结合实际工程案例，
第3章初至拾取研究21最后则是AIC算法。图3.1实测地震信号时域波形图表3.1信号拾取结果道数人工拾取法（ms）STA/LTA（ms）AIC（ms）能量比法（ms）144.4344.6344.4845.08244.6944.9445.0545.13346.8047.0147.0647.28447.2947.3346.9046.31548.7748.0645.0347.04648.2848.0948.0647.94749.5049.5548.4148.60849.9550.1950.1548.71949.9350.1250.3050.381050.2050.1649.8249.02
【参考文献】：
期刊论文
[1]几种初至自动拾取算法在地震波法隧道超前探测中的对比分析[J]. 王伟,高星,刘孝卫. 隧道建设(中英文). 2019(08)
[2]基于克希霍夫偏移的槽波超前探测方法及应用[J]. 赵云佩,王伟,侯献华. 煤田地质与勘探. 2019(04)
[3]截至2018年底中国铁路隧道情况统计[J]. 赵勇,田四明. 隧道建设(中英文). 2019(02)
[4]Kirchhoff型偏移反偏移串联地震数据炮检距转换技术[J]. 叶云飞,孙建国,刘志斌,张益明,孙文博,仝中飞. 地球物理学报. 2018(09)
[5]中国公路隧道数据统计[J]. 蒋树屏. 隧道建设. 2017(05)
[6]基于改进的STA/LTA方法的微地震P波自动拾取技术[J]. 刘晓明,赵君杰,王运敏,彭平安. 东北大学学报(自然科学版). 2017(05)
[7]F-K变换在隧道反射地震预报波场分离中的数值模拟研究[J]. 王朝令,刘争平,黄云艳,黄显彬. 大地测量与地球动力学. 2014(04)
[8]地质雷达隧道超前地质预报检测信号的HHT分析法[J]. 凌同华,张胜,李升冉. 岩石力学与工程学报. 2012(07)
[9]空变时窗约束地震波初至的拾取方法[J]. 程仲平,陈鹰鹏,何超群. 地球物理学进展. 2011(05)
[10]基于激发极化法的隧道含水地质构造超前探测研究[J]. 李术才,刘斌,李树忱,张庆松,聂利超,李利平,许振浩,钟世航. 岩石力学与工程学报. 2011(07)
博士论文
[1]隧道空间有限元地震波场模拟与逆时偏移成像[D]. 王京.中国地质大学 2017
[2]煤巷综掘双频激电法超前探测正反演及信号发送机研究[D]. 张金涛.中国矿业大学(北京) 2016
[3]隧道地震超前预报中波场分离与反演方法的数值模拟研究[D]. 王朝令.西南交通大学 2012
硕士论文
[1]密度约束速度下的叠前深度偏移在深地震探测中的应用[D]. 李胜强.中国地质大学(北京) 2019
[2]微震P波震相初至自动拾取方法研究[D]. 崔云洁.山东科技大学 2018
[3]最小二乘Kirchhoff偏移方法研究[D]. 苏贺.中国石油大学(华东) 2017
[4]横向各向同性介质克希霍夫叠前深度偏移方法研究[D]. 姜梦奇.中国石油大学(华东) 2016
[5]隧道超前预报及动态化施工技术研究[D]. 姜大鹏.长安大学 2011
[6]隧道地质超前预报中TSP200系统的应用研究[D]. 陈少博.福州大学 2010
[7]井间地震纵波提取及反射波成像[D]. 刘垒.中国石油大学 2008
本文编号：2962668
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
系统采集器
第1章绪论6图1.2系统适配器本论文的整体架构将采取总分总的形式。第一章为绪论，从国内外研究现状出发，阐述当前已有相关仪器及其数据处理成像的软件和具体流程，介绍国内外相关技术方法和题目来源，从而引出本文的主要研究内容。第二章则为分布式隧道超前地层成像技术研究，对其中涉及到的多项技术环节进行详细介绍，包括滤波、初至拾娶提取反射波、分离横波与纵波、进行速度分析、进行偏移成像、反射层提取等。研究每个环节在数据处理过程中的作用及相互之间的联系，并介绍这些环节的典型技术及其工作原理。第三章为初至拾取研究，从目前常用的几种初至拾取方法如最大振幅法、长短时均值比法（STA/LTA）、赤池准则（AIC）、能量比法等出发，结合实验室数据通过实验对比每个方法的优缺点，并对长短时均值比法展开改进研究。第四章为波场分离研究，对波场分离涉及到的两大部分：反射波提取和横纵波分离都进行研究，详细研究波场分离常用的变换方法包括：线性radon变化，抛物线radon变化、双曲线radon变化、F-K变化方法、极化滤波方法，对比分析各种方法的优缺点各种方法的优缺点，并进行相关的模拟实验。第五章为偏移成像研究，从偏移成像的理论出发，利用偏移成像最经典的方法——Kirchhoff法，推导出来Kirchhoff积分以及Kirchhoff的偏移积分。第六章为数值模拟与工程实例，建立模型进行数值模拟结合实际工程案例，
第3章初至拾取研究21最后则是AIC算法。图3.1实测地震信号时域波形图表3.1信号拾取结果道数人工拾取法（ms）STA/LTA（ms）AIC（ms）能量比法（ms）144.4344.6344.4845.08244.6944.9445.0545.13346.8047.0147.0647.28447.2947.3346.9046.31548.7748.0645.0347.04648.2848.0948.0647.94749.5049.5548.4148.60849.9550.1950.1548.71949.9350.1250.3050.381050.2050.1649.8249.02
【参考文献】：
期刊论文
[1]几种初至自动拾取算法在地震波法隧道超前探测中的对比分析[J]. 王伟,高星,刘孝卫. 隧道建设(中英文). 2019(08)
[2]基于克希霍夫偏移的槽波超前探测方法及应用[J]. 赵云佩,王伟,侯献华. 煤田地质与勘探. 2019(04)
[3]截至2018年底中国铁路隧道情况统计[J]. 赵勇,田四明. 隧道建设(中英文). 2019(02)
[4]Kirchhoff型偏移反偏移串联地震数据炮检距转换技术[J]. 叶云飞,孙建国,刘志斌,张益明,孙文博,仝中飞. 地球物理学报. 2018(09)
[5]中国公路隧道数据统计[J]. 蒋树屏. 隧道建设. 2017(05)
[6]基于改进的STA/LTA方法的微地震P波自动拾取技术[J]. 刘晓明,赵君杰,王运敏,彭平安. 东北大学学报(自然科学版). 2017(05)
[7]F-K变换在隧道反射地震预报波场分离中的数值模拟研究[J]. 王朝令,刘争平,黄云艳,黄显彬. 大地测量与地球动力学. 2014(04)
[8]地质雷达隧道超前地质预报检测信号的HHT分析法[J]. 凌同华,张胜,李升冉. 岩石力学与工程学报. 2012(07)
[9]空变时窗约束地震波初至的拾取方法[J]. 程仲平,陈鹰鹏,何超群. 地球物理学进展. 2011(05)
[10]基于激发极化法的隧道含水地质构造超前探测研究[J]. 李术才,刘斌,李树忱,张庆松,聂利超,李利平,许振浩,钟世航. 岩石力学与工程学报. 2011(07)
博士论文
[1]隧道空间有限元地震波场模拟与逆时偏移成像[D]. 王京.中国地质大学 2017
[2]煤巷综掘双频激电法超前探测正反演及信号发送机研究[D]. 张金涛.中国矿业大学(北京) 2016
[3]隧道地震超前预报中波场分离与反演方法的数值模拟研究[D]. 王朝令.西南交通大学 2012
硕士论文
[1]密度约束速度下的叠前深度偏移在深地震探测中的应用[D]. 李胜强.中国地质大学(北京) 2019
[2]微震P波震相初至自动拾取方法研究[D]. 崔云洁.山东科技大学 2018
[3]最小二乘Kirchhoff偏移方法研究[D]. 苏贺.中国石油大学(华东) 2017
[4]横向各向同性介质克希霍夫叠前深度偏移方法研究[D]. 姜梦奇.中国石油大学(华东) 2016
[5]隧道超前预报及动态化施工技术研究[D]. 姜大鹏.长安大学 2011
[6]隧道地质超前预报中TSP200系统的应用研究[D]. 陈少博.福州大学 2010
[7]井间地震纵波提取及反射波成像[D]. 刘垒.中国石油大学 2008
本文编号：2962668
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