基于随机震源的巷道地震超前探测信号识别研究

发布时间：2020-08-13 10:53

【摘要】：基于随机震源的巷道地震超前探测可为矿井掘进工作面地质构造超前探查提供一种新方法,该方法在探测精度与安全性及时效性等方面比常规震源更具优势,可以实现在掘进过程中实时同步探查,提高工作效率及探测分辨率。但该方法目前还属于初步探索阶段,缺乏大量基础性研究。其中,随机震源有效信号的识别、提取是关键所在。本文基于随机震源条件,以数值模拟、试验分析与现场测试应用相结合,对随机震源巷道地震超前探测有效信号识别开展了必要的基础研究。论文首先利用雷克子波模拟出两道含有高斯白噪声的地震信号,对其进行互相关处理,分析验证了互相关技术在随机震源有效信号提取中的有效性。继而又对互相关无法压制的噪声进行频率滤波处理,结果分辨率得到了提高,得出频率滤波技术在随机震源有效信号识别中可以有很好的应用效果。由于随机地震波场复杂,信噪比较低,互相关方法单独应用的效果并不理想。进而论文基于夯击随机震源数据,以互相关技术为核心,结合频谱分析、反褶积以及频率滤波等技术进行综合应用对随机震源有效信号进行识别研究,并与同等排列下采集的主动源信号进行对比验证。得出互相关、反褶积、频率滤波等方法进行随机震源有效信号识别有效可行,多种方法联合应用可以成功地从强噪声背景下识别出有效信号,与主动源信号记录相一致,具有很好的提取效果,可以为随机震源巷道地震超前探测有效信号提取提供一种可行方法。最后,论文对有效信号识别方法在掘进工作面实采随机数据处理中的适用性进行分析;并基于实际巷道地质资料进行巷道地震超前探测数值模拟,对处理得到信号的有效性进行验证。得出巷道实际采集随机地震数据经过系统处理后,信噪比较高,直达波与反射波清晰,同相轴连续性好,与数值模拟结果相一致,验证了有效信号识别方法的有效性,能够满足现场探测分析需要。但由于研究时间及井下测试条件的限制,本文研究还存在有不足之处,其中随机震源巷道地震超前探测方法的最佳观测系统以及后期处理成图还需进行进一步的探讨与研究。图52表6参考文献103
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD79;P631.4
【图文】：

第 1 章 绪论源地震超前探测有效信号提取提供一种可行方法，为随机震源地震超前的应用奠定坚实的基础。.3 研究技术路线论文依据国家重点研发项目《煤矿隐蔽致灾地质因素动态智能探测技术研选题，对基于随机震源的巷道地震超前探测信号识别方法进行了研究。路线如图 1 所示。

2 随机震源地震超前探测震源地震超前探测方法产活动伴随着各种震动，这些震动会影响常规地震勘探的随机震动用作地震勘探的震源，这些震动不但不会影响地勘探的“免费”震源。基于随机震源的地震超前探测技术活动伴随的震动为震源，从而对巷道迎头前方异常地质体法。该方法使矿井地震超前预报从有源探测发展为无源探程中实时同步探查，提高工作效率。机震源的巷道地震超前探测方法以掘进工作面掘进机综掘，应用布设在侧帮上的检波点来对巷道迎头前方地质界面对接收到的地震数据进行处理与解释，实现对巷道掘进前，如图 2 所示。

的总长度不宜少于 600s，在处理硬件的允许下，数据采集的效果越好。震源特征献［60］对掘进机随机震源震源特征进行了如下分析。机截割头受力分析在进行切割煤岩层工作时，会有随机振动信号伴随着产生的巷道地震超前探测方法的应用奠定了基础。综掘工作时是通过其截割头对煤岩层的切割来进行的，其沿巷道掘进方向进行钻进切割、平行于巷道迎头进行左右割[61]。其中，沿巷道掘进方向进行钻进切割时，截割头会，然后垂直于巷道迎头向前掘进。当截割头旋转切割到某况如图 3 所示。

【参考文献】

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1 刘欢;费小雪;贾吉U

本文编号：2791911