井下槽波谐波噪声自适应衰减技术提升探测精度

"槽波探测是煤矿安全监测的重要技术手段，主要通过分析透射或反射的槽波信号来探测井下的地质结构，如陷落柱、断层等。然而，在槽波探测过程中，由于检波器的非线性响应或者地层自身的复杂特性，常常会引入大量的谐波噪声，这些谐波成分会降低槽波信号的质量，影响探测结果的准确性。为了解决这一问题，研究人员提出了自适应衰减算法，针对谐波噪声进行有效抑制。 谐波噪声的成因主要来源于两方面：一是检波器本身的物理特性，非线性的响应可能导致谐波成分的产生；二是地下介质的复杂性，不同地质结构可能对槽波产生不同程度的频散，导致异常频率的出现。因此，针对谐波噪声的处理，需要在保持槽波原始信息不变的前提下，有效地滤除这些异常频率。 本文提出的方法基于共接收点道集（Common Receiver Gather，CRG）对谐波噪声进行自适应滤波。CRG是地震勘探中常用的数据处理方式，它将同一接收点接收到的不同震源激发的信号集合在一起，便于对特定位置的地下结构进行分析。通过分析CRG上的异常频率，可以识别出谐波成分，并运用自适应滤波算法对其进行衰减。这种方法的优点在于，可以根据每个检波器的特点动态调整滤波参数，确保在消除谐波噪声的同时，最小化对槽波信号的损害。 在实际的陷落柱探测工程中，该方法得到了验证。通过对透射槽波数据的处理，实验结果显示，所提出的自适应衰减算法能显著抑制谐波噪声，提高了槽波信号的整体品质。具体表现为，谐波干扰引起的能量衰减系数从0.058下降到0.035，这表明谐波噪声的影响显著减少，从而提升了CT成像的准确性，对陷落柱的定位和成像效果有明显的改善。 关键词涉及槽波探测、谐波噪声、井下地震以及共接收点道集，这些都是本研究的核心概念。该研究对于提高地下结构探测的精度，保障煤矿安全生产具有重要意义。通过这种自适应衰减算法，可以预期在未来的槽波探测中，能够更准确地识别和分析井下的地质特征，进一步推动煤矿安全技术的发展。"