煤矿井—地联合微地震定位技术研究

发布时间：2024-04-27 23:04

　　由于煤炭资源的高强度开采中东部老矿区煤炭资源迅速枯竭,浅部剩余资源的回收和深部煤炭资源的开发面临着“三下一上”问题;西部矿区煤层埋藏浅、开采条件简单,但生态环境十分脆弱,“保水采煤”成为保证西部矿区可持续发展的重要议题。如何利用微地震监测技术实现煤矿采动裂隙的高精度观测,成为一个研究热点。微地震震源定位精度受走时计算方法、监测台网布置方式、速度模型和震源定位方法等多因素的限制。本文以影响震源定位精度的主要因素为研究对象,采用理论分析、数值模拟、现场试验等方法,开展微地震高精度定位方法的研究,取得的主要研究成果及结论如下:(1)针对快速推进法走时计算过程中震源点附近走时计算精度较低的问题,优化了一种震源点附近网格加密方式,对减小震源点附近和对角线方向的走时误差具有显著效果。(2)构建了多震源联合求解速度模型的目标函数,并采用具有全局寻优特性的DIRECT快速搜索法对目标函数进行求解,实现了微地震分层速度模型的反演,提高了“井-地联合”微地震监测速度模型的反演精度。(3)基于分层速度模型反演方法和改进震源点附近网格加密方式的快速推进法,构建了一种微地震震源定位反演方法,该震源定位方法在水平...

【文章页数】：126 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1技术研究路线图

1绪论13（1）通过查阅相关的文献资料，研究已有的微地震波场走时计算方法和震源定位方法，总结归纳各方法的计算流程和注意事项，深入分析各方法的优缺点及适用条件。（2）通过理论计算和数值模拟技术，研究水平层状介质条件下的微地震波场走时正演方法以及微地震震源定位方法。（3）通过在监测区....

图2.11走时解析解

2微地震波场走时算法研究34以均匀速度条件下三维数值模型为例，采用常规一阶快速推进法和本文提出的震源点附近网格加密一阶快速推进法进行走时计算，将走时计算结果与解析解进行对比验证。采用的三维模型大小为100m×100m×100m，网格间距为5m，采用的速度为4000m/s，震源点均....

图2.12常规一阶快速推进法走时分布特征

西安科技大学博士学位论文35（a）计算走时（b）走时误差图2.12常规一阶快速推进法走时分布特征图2.14、2.15分别为加密震源点周围两层网格、三层网格时的走时分布特征图。图2.14（b）、2.15（b）分别为加密两层、三层网格时的走时误差分布图。由图2.14（b）、2.15（....

图2.13加密一层网格时走时分布特征

西安科技大学博士学位论文35（a）计算走时（b）走时误差图2.12常规一阶快速推进法走时分布特征图2.14、2.15分别为加密震源点周围两层网格、三层网格时的走时分布特征图。图2.14（b）、2.15（b）分别为加密两层、三层网格时的走时误差分布图。由图2.14（b）、2.15（....

本文编号：3965833