分段波形互相关:井下随采地震数据成像新方法

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"基于分段波形互相关的井下随采地震数据成像" 本文主要探讨了在随采地震勘探技术中,如何有效地处理由采煤机产生的地震数据,以实现对工作面内部和前方的实时动态监测。随采地震勘探是一种以采煤机作为震源的被动地震探测技术,由于其震源的特殊性(移动且产生连续信号),传统的地震数据处理方法并不适用。针对这一问题,研究者提出了分段波形互相关方法。 波形互相关是一种信号处理技术,用于提取相似信号特征。在本研究中,该方法被应用于采煤机产生的地震数据上。首先,将数据分段,然后对每一段数据进行互相关分析,以找出有效信号的走时。走时信息对于地震成像至关重要,因为它反映了地震波在地下介质中传播的速度。通过获取这些走时信息,可以进一步利用速度层析成像技术构建地下结构的速度模型。 速度层析成像是地震学中一种常见的成像技术,它通过反演地震波的传播时间来估计地下介质的速度分布。在本文中,该技术被用来对工作面内部和切眼前方进行成像,从而揭示地层结构,尤其是应力异常变化区域。通过对含异常体的工作面模型进行波动方程的数值模拟,研究人员验证了分段波形互相关方法的有效性。反演结果显示,成像结果与速度模型基本吻合,证明了这种方法在随采地震数据处理中的准确性和可靠性。 在实际的随采地震数据测试中,该方法成功地应用于采煤机震源数据的反演,生成了采动过程中地震波传播速度的成像结果。这使得实时监测工作面内的应力变化成为可能,对于预防和管理冲击地压等矿井灾害具有重要意义。 此外,文章还提到了其他与地震监测相关的技术,如微震定位、井-孔联合微震技术、煤层顶板导水裂缝带高度探查技术、煤层气水平井微地震成像裂缝监测以及水力压裂范围的微震监测技术。这些技术展示了在煤矿安全管理和资源开采中的广泛应用。 基于分段波形互相关的方法为随采地震勘探提供了一种创新的数据处理策略,解决了移动震源数据处理的难题,并在实际应用中显示出了良好的效果。此研究不仅加深了对随采地震勘探技术的理解,也为矿井安全监测提供了有力的工具。