一种隧道地震超前探测溶洞方法、系统、介质及设备技术方案

技术编号:43868540 阅读:19 留言:0更新日期:2024-12-31 18:54
本发明专利技术公开了一种隧道地震超前探测溶洞方法、系统、介质及设备,其方法包括步骤:S1、在隧道一侧壁等间距布置多个震源和多个检波器,多个检波器位于震源和掌子面之间,并在掌子面等间距布置多个检波器,检波器与震源的高度一致;S2、分别将每个震源和所有检波器通过设备连接形成地震超前探测系统,依次激发震源,获取实际观测数据;S3、建立初始的速度模型,利用牛顿法对速度模型进行更新,获得最终的速度模型。本发明专利技术将大方位的地震超前观测系统与全波形反演方法相结合,克服传统零偏移距横向分辨率低的问题,同时利用牛顿法替代传统全波形反演的共轭梯度法,进一步提高全波形反演的计算效率,有助于提高隧道超前探成像精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于隧道探测,具体地说,涉及一种隧道地震超前探测溶洞方法、系统、介质及设备


技术介绍

1、隧道开挖掘进阶段是隧道安全事故的频发阶段,其主要原因是前方的构造问题探查不明,其中以断层构造最为典型,因此,对断层的精准探测具有重要意义。由于钻探成本相对较高,而隧道超前探测反射地震勘探方法较为实用且便捷,因此,隧道超前探测中地震反射法最为常见。在地震反射超前探工作中,如何建立准确的断层速度模型是实现地震超前探测的关键,准确的断层速度模型为实现超前探测隧道前方断层提供了有利条件。

2、全波形反演是一种基于数据空间域的波形反演方法,利用正演模拟的数据与实际观测数据进行匹配,通过波场误差最小建立目标函数,进而寻找最佳的模型参数,使模拟数据与观测数据达到最佳吻合。对于全波形反演的理论,最早是在tarantola(1982)提出的广义最小二乘约束下的数据域拟合基础上建立的。tarantola(1984,1988)将该理论应用到声波近似中,进而给出了完整的时间域全波形反演理论框架。该技术在地面地震勘探中相对成熟,全波形反演对速度反演精度远高于传统速度反演本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种隧道地震超前探测溶洞方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的隧道地震超前探测溶洞方法,其特征在于,所述根据所述速度模型确定合成观测数据和正传波场数据的步骤包括:

3.根据权利要求1所述的隧道地震超前探测溶洞方法,其特征在于,所述根据所述速度模型和实际观测数据获得反传波场数据的步骤包括:

4.根据权利要求1所述的隧道地震超前探测溶洞方法,其特征在于,所述根据所述正传波场数据和反传波场数据确定残差的目标方程的步骤中,所述目标方程的表达式为:

5.根据权利要求4所述的隧道地震超前探测溶洞方法,其特征在于,所述利用所述正传...

【技术特征摘要】

1.一种隧道地震超前探测溶洞方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的隧道地震超前探测溶洞方法,其特征在于,所述根据所述速度模型确定合成观测数据和正传波场数据的步骤包括:

3.根据权利要求1所述的隧道地震超前探测溶洞方法,其特征在于,所述根据所述速度模型和实际观测数据获得反传波场数据的步骤包括:

4.根据权利要求1所述的隧道地震超前探测溶洞方法,其特征在于,所述根据所述正传波场数据和反传波场数据确定残差的目标方程的步骤中,所述目标方程的表达式为:

5.根据权利要求4所述的隧道地震超前探测溶洞方法,其特征在于,所述利用所述正传波场数据和反向波场数据计算关于波速的梯度矩阵的步骤中,所述梯度矩阵的表达式为:

...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑方坤王金岳刘学陈胜张国才周岳雷罗民颂邱昌财
申请(专利权)人:中交四航工程研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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