【技术实现步骤摘要】
矿山微地震源定位方法及模拟检验系统
本专利技术涉及一种针对矿山微地震进行震源模拟检验的系统。
技术介绍
震源定位是微地震监测技术的核心要素，定位精度直接关系到矿山安全生产指导和后续参数的计算效果。矿山微地震事件的定位可能受到大误差拾取的影响。为了降低大误差拾取的影响，董陇军等(2017)推导了无需测速的微地震定位解析解，再计算所有P波初至组合数据()的时差法得到(x0,y0,z0,t0,v0)的多个解析解，进而采用概率密度曲线拟合x0,y0,z0，得到三个方向概率密度最大的位置，并作为最终定位结果。董陇军等(2019)借助上述概率密度函数初定位结果，去除了拾取误差较大的P波初至，进而以L2形式的时差法计算定位结果。李夕兵等(2016)提出了一种基于虚拟场的定位方法，该方法构建了基于双曲面的目标函数，降低了大拾取误差的影响。黄麟淇等(2016)计算了所有P波初至组合数据()的触发时间法(x0,y0,z0,v0)解析解，再通过k均值聚类得到上述定位较集中的区域，从而确定震源位置。综上可知，目前针对大误差拾取的定位方法仍处于初步阶...
【技术保护点】
1.一种矿山微地震源定位方法，其特征在于步骤为：/n(一)使用多个声发射传感器捕捉震源发出的震动，计算各传感器观测到震动的传播时间与理论传播时间的差值；/n(二)依据所述差值建立最优化模型；/n(三)采用组合网格法全局搜索，求解所述最优化模型的目标函数。/n
【技术特征摘要】
1.一种矿山微地震源定位方法，其特征在于步骤为：
(一)使用多个声发射传感器捕捉震源发出的震动，计算各传感器观测到震动的传播时间与理论传播时间的差值；
(二)依据所述差值建立最优化模型；
(三)采用组合网格法全局搜索，求解所述最优化模型的目标函数。
2.如权利要求1所述的矿山微地震源定位方法，其特征在于：步骤(一)中，假设震源和传感器的坐标分别为(x0，y0，z0)和(xi，yi，zi)，i为传感器的序号，震源发震时刻和第i个传感器接收P波初至时刻分别为t0和ti，震源与第i个传感器的距离为li，P波传播速度为vP，那么第i个传感器观测到的传播时间与理论传播时间的差值为：Δti＝ti-t0-li/vp。
3.如权利要求2所述的矿山微地震源定位方法，其特征在于：步骤(二)中，设定Δti对目标函数的贡献值为fi＝mi*exp(-Δti+ε)，则定位目标函数为其中，n为P波初至数据的数目，mi为第i个波初至对应的模拟信号的信噪比，ε为调整参数；该模型中，震源坐标(x0，y0，z0)和震源发震时刻t0为待求的未知量。
4.如权利要求3所述的矿山微地震源定位方法，其特征在于：mi＝10log10[(Asignal/Anoise)2]，Anoise和Asignal分别为P波初至前100us和初至后100us内的平均振幅。
5.如权利要求3所述的矿山微地震源定位方法，其特征在于：0.01us＜ε＜1us。
6.如权利要求3所述的矿山微地震源定位方法，其特征在于：步骤(三)中，先采用大网格求取目标函数TCF的最大值，该最大值点对应的计算结果为初定位结果(x01,y01,z01,t01)；再依据初定位结果建立细网格，二次求取目标函数TCF的最大值点，该点对应的结算结果即为最终定位结果(X0,Y0,Z0,t0)。
7.如权利要求4所述的矿山微地震源定位方法，其特征在于：采用大网格求取时，网格大小为M×M×M×T，1≤M≤10mm，1≤T≤2us，范围为：x01∈[0,50]mm，y01∈[0,50]mm，z01∈[0,1000]mm，t01∈[timax-35timax]us，timax为ti集合的最大值；
采用细网格求取时，网格大小为m×m×m×t，0.1≤m≤1mm,0.1≤t≤1us，范围为：X0∈[x01-M/2,x01+M/2]mm，Y0∈[y01-M/2,y01+M/2]mm，Z0∈[z01-M/2,z01+M/2]mm，t0∈[t01-T/2,t01+T/2]us。
8.一种用于检验如权利要求1至7任一所述的定位方法的模拟检验系统，其特征在于：包括底座(1)，所述底座(1)上设有竖直的伸缩杆(3)，伸缩杆(3)的上端安装有前后走向的螺纹杆(4)；还包括左右走向的发射装置(5)，所述发射装置(5)的左端安装在连接机构(6)上；所述连接机构(6)与所述螺纹杆(4)相配合，以实现前后方向上...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘再涛，宋召法，刘滨，上官剑铭，陈保安，尚雪义，李大东，彭康，郭良银，张铭，苏环，周波，
申请(专利权)人：山东黄金矿业股份有限公司新城金矿，
类型：发明
国别省市：山东;37
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