震源定位

摘要： 震源定位是微震监测的核心基础。目前使用较多的射线走时追踪定位方法主要基于L1和L2范数建立震源定位目标函数。然而,L1范数定位精度较低,L2范数易受P波初至大拾取误差影响。此外,传统定位方法易受初始点影响而得到局部最优,远距离P波初至数据质量较差。为此,本文提出了一种基于Log-Cosh函数及剔除远距离传感器到时的微震震源定位方法,其基本原理为:首先,建立基于Log-Cosh函数的震源定位目标函数,其具有L1范数的稳定性和L2范数的定位精度;其次,在矿山开采区域随机生成多个初始点,使用已建立的震源定位目标函数得到相应的多个初定位点,再以初定位点中数据场势值最大的50个定位点坐标均值作为初定位结果,计算初定位结果到各触发传感器的P波传播时间,剔除传播时间大于0.2 s的P波初至数据;最后,以去噪后的P波初至数据集重复上述定位步骤,得到高精度定位结果。以开阳磷矿用沙坝矿两个理论测试事件和八次爆破事件为例展开定位研究。结果表明,不管是否剔除传播时间较大的P波初至数据,基于数据场的Log-Cosh法定位误差都小于传统TT1法和TT2法定位误差,而在剔除传播时间较大的P波初至数据后,三种定位方法的定位精度都有所提高,表明本文所提出的定位方法具有较好的应用前景。

摘要： 基于偏移叠加的微地震定位方法不需要拾取初至到时,通过叠加多道微地震记录计算成像能量值进行震源定位,在地面微地震监测中得到了广泛应用,但微震信号存在初至极性变化,直接叠加会减弱成像能量值,造成震源定位结果不准或者遗漏微地震事件。为了克服该缺陷,本文利用同一微地震事件波形具有的相干性,计算相邻检波点微地震记录的相干系数,提出了一种基于波形相干成像条件的微地震偏移定位方法,通过相干系数叠加构造成像函数,解决了初至极性反转的问题。模型测试和实际资料应用表明,该方法能够很好地压制噪音并消除了初至极性反转的影响,有效地提高了震源的定位精度。

摘要： 煤炭资源是我国发展的重要资源,可对工业以及生产生活产生重要的影响。其在生产过程中依旧存在一系列问题,若无法精确找寻覆岩离层注浆的位置,会影响周围环境,造成安全隐患。本文围绕基于震源实时定位的煤矿覆岩离层位置精准识别关键技术进行研究,以五阳项目为研究对象,将被动源三维地震技术作为分析目标,探索覆岩离层的内在规律,为覆岩离层注浆的顺利实施提供坚实的支撑。

摘要： 针对双震相定位中S波初至到时拾取困难的问题,提出了同时使用由基于时频分析的下山比较法(TFA-DC方法)所得P波精确到时与S波峰值到时的双震相定位方法(TD-DL方法)。引入计算发震时刻估计值的双震相目标函数,将其中双震相波速整合为震相传播速度,并与震源坐标一同作为未知量代入粒子群算法中进行计算,以此同TFA-DC方法组成了TD-DL方法。利用TFA-DC方法拾取P波到时与S波到时的特点,结合模型试验下2种单震相与TD-DL方法的定位结果分析,获取了单、双震相定位之间的区别与联系,并论证了该方法提高定位精度的原理。通过对比矿震信号下2种单震相与TD-DL方法在定位精确度与稳定性方面的优劣,对该方法的优越性进行了验证。结果表明:由于S波到时约束信息的增加以及目标函数的最小值趋向作用,TD-DL方法提高了对检波器坐标、双震相到时等已知信息的统合能力,使其定位结果趋于2种单震相定位结果较真实震源误差更小的一方,并且利用TFA-DC方法对于P波与S波拾取到时的偏移关系,在一定程度上抵消了P波、S波单震相计算所得的定位误差,从而达到提高震源反演定位精度的效果;模型试验下TD-DL方法定位误差平均值分别为P波、S波单震相定位的23.9%和18.9%,定位误差标准差分别为P波、S波的50.9%和36.9%,工程数据下TD-DL方法定位误差平均值分别为P波、S波单震相定位的8.1%和12.6%;各坐标轴上坐标可变检波器的数量与定位结果在相应坐标轴上的误差呈负相关关系,高精度定位对检波器空间高密度布置的要求可简化为检波器在各轴对应自由面上的高密度布置。

摘要： 地震发射层析成像(Seismic emission tomography,SET)是一种适用于地面微地震监测的震源定位方法,该方法利用地面众多站点监测的信号对储层特定范围分层成像,通过图像判定微地震事件并确定震源坐标。传统处理方法通常采用人工看图判断一段信号的SET是否包含有效微地震事件。然而人工判别方法难以完成对海量监测数据的全部处理,无法充分发挥SET方法的优势。针对此问题,采用残差网络对微地震监测数据的SET数据进行处理,实现微地震事件自动识别。首先,利用合成数据和实际油井的水力压裂地面微地震监测数据进行SET,构建SET图像样本数据集;然后对残差网络进行训练和测试,得到事件识别准确率最高的残差网络模型;再使用训练好的残差网络对不同信噪比的合成信号,以及多口油气井的地面微地震监测信号的SET数据进行事件检测。测试结果表明,基于残差网络和SET的方法能够有效检测微地震事件,且具有较强的抗噪能力和泛化能力。

摘要： 针对地下浅层地层结构复杂,地面获取的爆炸波震动信号波形混叠、频散严重,采用逆时聚焦方法震源成像模糊,震源定位精度低的问题,提出基于变分模态分解(VMD)的浅层震源聚焦定位方法。该方法利用爆炸信号的宽频谱特性及高频信号逆时成像更聚焦的优点,反演重建各模态频率分量所对应的三维逆时能量场图像,构建了高精度的能量场聚焦图像,并通过计算聚焦区域的重心得到定位结果。数值仿真实验结果表明,该方法与逆时偏移(RTM)成像相比,成像结果更聚焦且图像更清晰,定位精度也得到了进一步提升。

摘要： 微震监测技术是近年来发展起来的有效监测接收煤、岩体受载破坏时引发的微震动,从而推断地下变化情况的一种地球物理学方法,其具有设备简单、对勘探环境破坏较小、可实现连续不间断监测等优势,将其应用于煤矿注浆效果的探测,可以为注浆活动提供一定的理论指导和技术支撑。本文主要对实施地面微震技术监测注浆效果过程中的台阵布设、关键处理技术、AI初至拾取技术、微震动事件精确定位技术的研究进行详细阐述,并结合地质资料对成果进行了深入分析,以期使微震监测技术在未来的应用过程中发挥越来越大的作用。

摘要： 针对煤岩体水力压裂诱发波形到时拾取不准、裂缝定位效果差的问题,研究提出了STA/LTA与AIC联合到时拾取方法及单纯形定位方法。在搭建软件总体架构的基础上,采用python言语与Visual Studio Code编辑器,将波形到时拾取、震源定位算法及相应功能程序化,设计开发了煤矿煤岩体水力压裂裂缝微震监测软件。在实验室内开展原煤真三轴水力压裂实验,将采集的数据输入软件,进行波形到时拾取与破裂源定位,验证该软件的可靠性与先进性。结果表明:该软件可拾取波形的精确到时,进行破裂定位,达到了刻画煤岩体水压裂缝空间形态的目的,这对于现场水力压裂裂缝监测及优化设计压裂方案具有重要意义。

摘要： 针对爆炸近场噪声干扰严重导致时间差提取精度低、震源定位精度不高的问题,设计了基于FPGA与北斗的高精度时差信息获取系统。首先以FPGA为主控芯片设计北斗1PPS信号接收模块;其次通过接收各传感器节点上的高精度1PPS信号完成自身晶振校准与各传感器触发时间信息获取,从而获得高精度的时差信息;最后仿真验证结果表明,该系统满足实时性要求,能精确提取时差信息,可在与震源定位相关的嵌入式系统中使用。

摘要： 微震监测台网的监测能力取决于多种因素,如台网布置、速度模型、震相读取误差、走时区域异常、定位算法、设备运行状态和环境噪声等,其中台网布置现阶段可以人为优化。为了对微震监测台网的监测能力进行有效评价,并在此基础上对台网布置进行优化,提出了一种煤矿微震监测台网监测能力分析与优化方法。分析了台网布置因素中对微震监测台网监测能力影响最大、最直接的四因素:有效波形数、最大空隙角、近台震中距和台站高差,指出有效波形数、近台震中距和台站高差对震源深度求解误差起决定性作用,有效波形数和最大空隙角对震中定位精度起决定性作用。结合现有台网和工作面情况,得出四因素的分布云图,通过四因素分布云图逐项对微震监测台网监测能力进行评价,根据评价结果进行优化,得出新的台网布置方案;对新方案进行定位误差与灵敏度分析,得出全矿井的震中定位误差、震源定位误差及区域灵敏度,对新方案进行二次评价;若二次评价结果满足要求,则可将新方案作为最佳台网布置方案;若二次评价结果不满足要求,则重新进行四因素分项评价并对方案进行优化,直至满足要求为止。现场试验结果表明,利用提出的方法对唐口煤矿5307工作面的微震监测台网进行优化后,爆破震源定位误差均值由59.2 m降到37.2 m,定位误差最大值降到100 m以下,误差在50 m以下的爆破事件占总数的69.0%,说明提出的方法能够有效提高微震定位精度,优化台网监测能力。

摘要： 震源定位是微地震监测技术的基础.通过结合相对定位思想和地震干涉成像法,本文提出了用于微地震定位的相对干涉成像法.采用二维水平层状介质模型,进行了微地震弹性波场的有限差分模拟,并对地面和井中监测两种情况进行了定位实验,验证了方法的有效性.由于引入的主事件和目标事件有相似的传播路径,相对干涉成像对速度模型依赖性更低.当存在一定走时误差时,相对干涉成像比直接干涉成像的定位误差更小,具有更高的定位可靠性.

摘要： 微震震源定位往往需要高精度的走时计算,依赖于准确的地下速度参数.可以说微震监测中的震源定位与速度参数二者紧密相关,相辅相成,有必要建立一个联合反演算法,获得精度更高的震源位置和地下介质速度参数.通过数值模型的测试表明，这种新的联合反演算法可以获得高精度的震源位置和地下介质参数。这种方法对于微震监测过程的震源定位和对储层的认识可能有着重要意义。下一步的工作是将弹性参数，各向异性加入到联合反演过程中来，使反演更接近实际情形。

摘要： 震源逆时成像是震源定位中的一种有效方法,但要获得准确的逆时定位成像结果需要密集的检波器分布与精确的速度模型.实际应用中,由于空间采样稀疏且无法获得精确速度模型,加之地震数据信噪比低等因素使得震源逆时定位精度降低.为改善震源逆时定位效果以达到高精度定位的目的,文中通过研究均匀介质稀疏采样模型下自相关、改进的自相关以及多维互相关三种成像条件的震源定位效果进行分析,得到了多维互相关成像条件在稀疏采样的情况下,能获得较为准确的震源定位,且能有效的压制传统震源逆时定位成像的背景噪声.

摘要： 借鉴反射地震勘探中偏移成像的思想,近年来一些无需初至拾取的震源定位方法得到了快速发展。这些方法充分利用的地震记录中的波形信息,能比传统方法更好地适应低信噪比数据。结合互相关成像条件和干涉成像条件的思想,提出一种新的成像条件用于震源逆时成像,称之为干涉互相关成像条件。这个新的成像能够压制介质非均匀性产生的干扰,消除因震源机制导致的聚焦能量沿着震源点对称分布的特征,使得能量聚焦于震源中心处,提高了能量聚焦程度和成像结果的分辨率,便于精确确定震源位置。

摘要： 本文汇报了笔者团队在巴基斯坦NJ水电站深埋引水隧洞做的岩爆监测和预警工作.该工程位于巴基斯坦克什米尔地区,是中亚地区已建规模最大的水电工程,被誉为“巴基斯坦的三峡工程”,中巴经济走廊的桥头堡工程.该工程的最大特点和难点是岩性软硬相间，砂岩、粉砂岩和泥岩互层，岩性变化快且岩层厚薄不一，有时短短10 m范围内发生多次岩性变换，复杂的地质条件给NJ岩爆监测预警带来了极大的挑战。隧洞岩爆的孕育过程是一系列的岩体破裂、累积到块体弹射，伴随大量的岩体破裂事件。现有的一项比较成熟的技术—微震监测，能够实时三维监测岩体破裂发生的时间、位置、强度等特征，因此，该技术被引入该水电工程。

摘要： 本文汇报了笔者团队在巴基斯坦NJ水电站深埋引水隧洞做的岩爆监测和预警工作.该工程位于巴基斯坦克什米尔地区,是中亚地区已建规模最大的水电工程,被誉为“巴基斯坦的三峡工程”,中巴经济走廊的桥头堡工程.该工程的最大特点和难点是岩性软硬相间，砂岩、粉砂岩和泥岩互层，岩性变化快且岩层厚薄不一，有时短短10 m范围内发生多次岩性变换，复杂的地质条件给NJ岩爆监测预警带来了极大的挑战。隧洞岩爆的孕育过程是一系列的岩体破裂、累积到块体弹射，伴随大量的岩体破裂事件。现有的一项比较成熟的技术—微震监测，能够实时三维监测岩体破裂发生的时间、位置、强度等特征，因此，该技术被引入该水电工程。

摘要： 本文汇报了笔者团队在巴基斯坦NJ水电站深埋引水隧洞做的岩爆监测和预警工作.该工程位于巴基斯坦克什米尔地区,是中亚地区已建规模最大的水电工程,被誉为“巴基斯坦的三峡工程”,中巴经济走廊的桥头堡工程.该工程的最大特点和难点是岩性软硬相间，砂岩、粉砂岩和泥岩互层，岩性变化快且岩层厚薄不一，有时短短10 m范围内发生多次岩性变换，复杂的地质条件给NJ岩爆监测预警带来了极大的挑战。隧洞岩爆的孕育过程是一系列的岩体破裂、累积到块体弹射，伴随大量的岩体破裂事件。现有的一项比较成熟的技术—微震监测，能够实时三维监测岩体破裂发生的时间、位置、强度等特征，因此，该技术被引入该水电工程。

摘要： 本文汇报了笔者团队在巴基斯坦NJ水电站深埋引水隧洞做的岩爆监测和预警工作.该工程位于巴基斯坦克什米尔地区,是中亚地区已建规模最大的水电工程,被誉为“巴基斯坦的三峡工程”,中巴经济走廊的桥头堡工程.该工程的最大特点和难点是岩性软硬相间，砂岩、粉砂岩和泥岩互层，岩性变化快且岩层厚薄不一，有时短短10 m范围内发生多次岩性变换，复杂的地质条件给NJ岩爆监测预警带来了极大的挑战。隧洞岩爆的孕育过程是一系列的岩体破裂、累积到块体弹射，伴随大量的岩体破裂事件。现有的一项比较成熟的技术—微震监测，能够实时三维监测岩体破裂发生的时间、位置、强度等特征，因此，该技术被引入该水电工程。

摘要： 2017年1月28日2时46分,四川省宜宾筠连发生4.9级地震,为了准确确定本次地震及其余震的震源位置.本文采用双差定位法对宜宾筠连4.9级地震及其余震序列进行重新定位,改进初始定位的精度,得到更加准确的174个地震事件的震源位置信息.在计算过程中,第一步用程序ph2dt进行数据初步处理,第二步用程序hypoDD进行地震的重新定位.结果显示重定位后宜宾筠连4.9级地震的震源位置为28.133°N,104.725.E,震源深度为17.7km,震源测定误差显示在EW方向上为2.9km,在NS方向为2.6km,在垂直方向为3.7km,进而得到更加精细的空间分布图像.重新定位地震的震源深度较定位前有明显收敛,震源深度集中分布在2-18km.通过用双差定位法对宜宾筠连地区地震重新定位,表明双差地震定位法是一种比绝对定位方法精度高的相对定位方法,双差定位法利用信号的走时差反演震源位置,能够有效地消除震源至台站共同传播路径效应,受速度模型的影响小;利用数字记录求取两地震波形初至信号的时差,精度最高可达到采样间隔的十分之一,比拾取初至的精度高出一个数量级,因此在地震科研、分析预报中使用双差定位法其结果将会更加精确可靠.

摘要： 2017年1月28日2时46分,四川省宜宾筠连发生4.9级地震,为了准确确定本次地震及其余震的震源位置.本文采用双差定位法对宜宾筠连4.9级地震及其余震序列进行重新定位,改进初始定位的精度,得到更加准确的174个地震事件的震源位置信息.在计算过程中,第一步用程序ph2dt进行数据初步处理,第二步用程序hypoDD进行地震的重新定位.结果显示重定位后宜宾筠连4.9级地震的震源位置为28.133°N,104.725.E,震源深度为17.7km,震源测定误差显示在EW方向上为2.9km,在NS方向为2.6km,在垂直方向为3.7km,进而得到更加精细的空间分布图像.重新定位地震的震源深度较定位前有明显收敛,震源深度集中分布在2-18km.通过用双差定位法对宜宾筠连地区地震重新定位,表明双差地震定位法是一种比绝对定位方法精度高的相对定位方法,双差定位法利用信号的走时差反演震源位置,能够有效地消除震源至台站共同传播路径效应,受速度模型的影响小;利用数字记录求取两地震波形初至信号的时差,精度最高可达到采样间隔的十分之一,比拾取初至的精度高出一个数量级,因此在地震科研、分析预报中使用双差定位法其结果将会更加精确可靠.

摘要： 本发明涉及一种震源药柱，更具体地说是储氢型乳化震源药柱，尤其涉及一种使用储氢材料作为含能敏化剂的乳化震源药柱及使用该震源药柱的震源弹。按重量份数主要由下述组分组成：复合敏化储氢型乳化炸药10‑35份、塑性膜材料2‑15份、化学敏化储氢型乳化炸药60‑95份。本发明通过四步法制备出储氢型乳化震源弹，复合敏化储氢型乳化炸药作为起爆药柱，塑性膜材料对其进行定型，化学敏化储氢型乳化炸药作为主装药。本发明利用了复合敏化储氢型乳化炸药的强威力和化学敏化储氢型乳化炸药的高作功能力，能够很好的替代传统震源弹中的TNT，因而更加安全和环保。同时，该储氢型乳化震源弹制作工艺简单，且对所使用乳化基质的配方无具体要求，因而适合大面积推广应用。

摘要： 本发明涉及微地震技术领域，公开了一种微地震震源的定位方法、处理器及微地震震源的监测系统。定位方法包括：建立地震波的传播速度模型以及背景速度场，获得扰动量；基于预先建立的多井微地震监测系统获取到地震波的有效微震信号；基于背景速度场，利用频率域有限差分方法将微震的地震波反向传播，获得地震波的背景波场；利用对比源正演模拟方法，根据扰动量和背景波场得到散射波场，并模拟微地震事件的全波场的反向传播，获得反传波场；基于反传波场的地震数据，对微地震震源进行定位成像，并根据成像结果确定震源的位置。可准确定位近地表强反射地质条件的盐穴储气库在长期注采交变作用下所造成的岩体破裂，实现对储气库的安全监测。

摘要： 本发明涉及一种震源药柱，更具体地说是储氢型乳化震源药柱，尤其涉及一种使用储氢材料作为含能敏化剂的乳化震源药柱及使用该震源药柱的震源弹。按重量份数主要由下述组分组成：复合敏化储氢型乳化炸药10‑35份、塑性膜材料2‑15份、化学敏化储氢型乳化炸药60‑95份。本发明通过四步法制备出储氢型乳化震源弹，复合敏化储氢型乳化炸药作为起爆药柱，塑性膜材料对其进行定型，化学敏化储氢型乳化炸药作为主装药。本发明利用了复合敏化储氢型乳化炸药的强威力和化学敏化储氢型乳化炸药的高作功能力，能够很好的替代传统震源弹中的TNT，因而更加安全和环保。同时，该储氢型乳化震源弹制作工艺简单，且对所使用乳化基质的配方无具体要求，因而适合大面积推广应用。

摘要： 本发明属于微地震监测数据处理技术，公开了一种利用P波初动约束的震源定位与震源机制联合反演方法，该方法包括以下步骤：对震源位置空间和震源机制空间进行格点离散；对所有震源参数的格点进行搜索；利用震源机制对地震记录进行校正；对震源位置进行搜索；搜索结束后，输出震源参数结果。本发明针对地面微地震中双力偶震源参数反演，将震源定位与震源机制反演联合起来进行搜索求解，用震源机制对应的P波初动极性来校正地震记录约束震源定位，这样可以同时提高两者的反演精度。同时对定位搜索中的P波初动极性计算优化，大幅提升计算精度和计算效率。

摘要： 本申请公开了一种震源的定位方法及定位系统，其中，所述震源的定位方法在震源定位过程中通过台站检测地震波的波形序列，无需人工手动拾取地震波走时，降低了震源的定位方法的人工成本，从而降低了震源的定位方法的整体成本；此外，所述震源的定位方法采用了全新的分组成像条件，该分组成像条件将传统成像条件中的相加变为分组相乘，并加入距离、质量因子控制提高每组成像质量，使得所述震源的定位方法有效地在空间上和时间上对震源进行成像，提高了震源的定位方法的分辨率，有助于计算储层体积，研究裂缝分布和评价压裂效果。

摘要： 本发明公开了一种基于主动震源矫正的被动震源定位方法、系统、终端及可读存储介质，所述方法包括：基于布置的微震传感器获取主动震源信号和被动震源信号；基于被动震源信号进行被动震源的初步定位，并利用主动震源信号对各个被动震源的初步定位进行矫正；其中，矫正过程为：基于两个微震传感器接收的被动震源信号的实际到时差，以及两个微震传感器接收的各个主动震源信号的实际到时差确定一个主动震源作为目标主动震源，再利用微震传感器接收目标主动震源信号时的波速作为微震传感器接收被动震源信号时的速度约束，再利用速度约束对被动震源的初步定位进行矫正。本发明利用主动震源的信息矫正被动震源的定位结果，提高了被动震源定位精度。

摘要： 本发明属于微地震监测数据处理技术，公开了一种利用P波初动约束的震源定位与震源机制联合反演方法，该方法包括以下步骤：对震源位置空间和震源机制空间进行格点离散；对所有震源参数的格点进行搜索；利用震源机制对地震记录进行校正；对震源位置进行搜索；搜索结束后，输出震源参数结果。本发明针对地面微地震中双力偶震源参数反演，将震源定位与震源机制反演联合起来进行搜索求解，用震源机制对应的P波初动极性来校正地震记录约束震源定位，这样可以同时提高两者的反演精度。同时对定位搜索中的P波初动极性计算优化，大幅提升计算精度和计算效率。

摘要： 本申请公开了一种震源的定位方法及定位系统，其中，所述震源的定位方法在震源定位过程中通过台站检测地震波的波形序列，无需人工手动拾取地震波走时，降低了震源的定位方法的人工成本，从而降低了震源的定位方法的整体成本；此外，所述震源的定位方法采用了全新的分组成像条件，该分组成像条件将传统成像条件中的相加变为分组相乘，并加入距离、质量因子控制提高每组成像质量，使得所述震源的定位方法有效地在空间上和时间上对震源进行成像，提高了震源的定位方法的分辨率，有助于计算储层体积，研究裂缝分布和评价压裂效果。

摘要： 本发明公开了一种解决绕射干扰的震源定位方法，具体涉及震源定位技术领域，本发明通过设置螺旋式振动传感器阵列，并分别对传感器阵列中采集到的振动数据进行预处理，然后将直达槽波和反射槽波波场分离，拾取各道埃里相时间，然后对处理后的震动信息进行归一化处理，同时建立倒时差数据库，确定震源和发震时刻的大致区间范围，然后基于传统震源扫描算法，并在搜索过程中利用DIRECT矩形分割搜索算法，实现了震源的快速扫描定位，且该方法在使用过程中无需划分网格，定位精度与网格尺寸无关，其搜索点随着最优解的靠近而加密，实现了全局最优解，并且通过选用Z分量记录来进行槽波超前探测数据处理，可有效的减少绕射波的影响。

摘要： 本实用新型公开了一种震源车震源定位摄像头的固定装置，包括震源车平板，所述震源车平板上方设置有矩形框，所述矩形框四周拐角处一体化连接有下柱套，所述矩形框置于车架下方，所述车架上一体化设置有若干上柱套，所述下柱套上端固定连接有导柱，所述车架两侧安装有定位摄像头组件。本实用新型结构简单，构造清晰易懂，车架两侧的定位摄像头组件能够实时监测震源车平板下方画面，工作人员能够根据画面将震源车上的震源车平板移动至震源坐标点处，施工测量点定位快捷准确，提高施工效率，降低人工成本，实用性强，定位摄像头组件在车架上安装固定，拆装方便，防护效果好，定位效果好，功能性极佳，值得推广使用。