基于分形理论的矿震初至自动识别与精确定位方法

本文主要探讨了"分形理论在矿震初至震相识别中的应用及其实际效果"。矿震是地下采矿活动过程中常常伴随的一种自然灾害，其精确识别和定位对于确保矿山安全至关重要。作者贾宝新、姜明和赵培针对这一问题，利用分形理论中的Hausdorff维数计算方法进行了深入研究。 Hausdorff维数是一种数学概念，用于衡量复杂几何结构的维度，它能捕捉到信号的自相似性和复杂性。在矿山地震信号的特征分析中，作者发现Hausdorff维数可以有效地描述地震波的非线性和局部自相似性，这使得它成为判断地震波初至（即地震波到达地面的第一个明确信号）的一个潜在工具。 研究结果显示，在三维情况下，通过Hausdorff维数计算方法构建的自动拾取系统可以准确地识别地震波的初至。这种方法结合多台地震定位设备，能够在定位精度上达到显著的效果：垂直方向的定位误差平均值仅为4.5米，水平方向的误差平均值为0.4米。这样的精度足以满足煤矿生产的安全要求，因为它能减少误判和提高紧急响应能力。 作者的研究不仅提升了地震信号处理的效率，还为矿山地震的预警和应急响应提供了科学依据。此外，该工作还可能对其他领域的地震研究有所启发，尤其是在地震学中利用分形理论进行复杂信号分析的应用。总结来说，这项研究对于提升矿震监测技术，保障矿产开采过程中的安全具有重要的实践价值。