数据采集系统、方法及隧道地震波超前预报方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111158050A(43)申请公布日2020.05.15(21)申请号202010008394.0(22)申请日2020.01.06(71)申请人中铁工程服务有限公司地址610000四川省成都市金牛高科技产业园金凤凰大道666号申请人中国科学院地理科学与资源研究所(72)发明人王伟段文军冯赟杰高星章龙管李开富(74)专利代理机构北京金咨知识产权代理有限公司11612代理人宋教花(51)Int.Cl.G01V1/36(2006.01)G01V1/26(2006.01)G01V1/18(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称数据采集系统、方法及隧道地震波超前预报方法(57)摘要本发明提供一种数据采集系统、方法及隧道地震波超前预报方法。该系统包括在隧道侧壁上布置的第一激发点、第二激发点和位于所述第一激发点、第二激发点的多个接收点，所述第一激发点、第二激发点和多个接收点布置成位于与隧道走向平行的一条直线上；其中，第一激发点靠近掌子面，第一激发点与其最靠近的一个接收点间隔第一距离，第二激发点与其最靠近的一个接收点间隔第二距离，所述第一距离与第二距离相等。本发明实施例的数据采集系统、方法及隧道地震波超前预报方法利用地震波路径互换原理，减去路程差，可进行同相叠加，增加信噪比。CN111158050ACN111158050A权利要求书1/1页1.一种用于隧道地震波超前预报的数据采集系统，其特征在于，该系统包括在隧道侧壁上布置的第一激发点、第二激发点和位于所述第一激发点、第二激发点的多个接收点，所述第一激发点、第二激发点和多个接收点布置成位于与隧道走向平行的一条直线上；其中，第一激发点靠近掌子面，第一激发点与其最靠近的一个接收点间隔第一距离，第二激发点与其最靠近的一个接收点间隔第二距离，所述第一距离与第二距离相等。2.根据权利要求1所述的数据采集系统，其特征在于，所述第一激发点和第二激发点的孔深1.2m至1.8m，孔相对于隧道边壁倾斜10°至20°。3.根据权利要求1所述的数据采集系统，其特征在于，各个检波点的孔深2m，直径为50mm，检波点的孔与隧道边壁垂直，各个检波点的孔均匀布置，分别相距1.5m至2.0m。4.根据权利要求1所述的数据采集系统，其特征在于，所述第一距离与第二距离为15m至20m。5.根据权利要求1至4中任一项所述的数据采集系统，其特征在于，所述接收点布置为24个。6.一种根据权利要求1至5中任一项所述的数据采集系统实施的数据采集方法，其特征在于，该方法包括；根据来自第一激发点产生的发射波到达各接收点的时间和各接收点到原点的距离，获得第一时距曲线；根据来自第二激发点产生的发射波到达各接收点的时间和各接收点到原点的距离，获得第二时距曲线；将第一时距曲线和第二时距曲线中的一个时距曲线叠加一个时间差量，以获得第三时距曲线；将第三时距曲线与第一时距曲线和第二时距曲线中的另一个时距曲线同相叠加，获得目标时距曲线。7.根据权利要求6所述的数据采集方法，其特征在于，将第一时距曲线和第二时距曲线中的一个时距曲线叠加的时间差量是根据各接收点接收到来自第一激发点和第二激发点产生的发射波的时间差确定的。8.根据权利要求7所述的数据采集方法，其特征在于，将第一时距曲线和第二时距曲线中的一个时距曲线叠加一个时间差量包括：将第二时距曲线向上时移ΔT，以获得第三时距曲线；将第三时距曲线与第一时距曲线同相叠加，获得目标时距曲线。9.根据权利要求7所述的数据采集方法，其特征在于，将第三时距曲线与第一时距曲线和第二时距曲线中的另一个时距曲线同相叠加用于压制随机噪音。10.一种隧道地震波超前预报方法，该方法包括权利要求6至9中任一项所述的数据采集方法。2CN111158050A说明书1/6页数据采集系统、方法及隧道地震波超前预报方法技术领域[0001]本发明涉及施工地质检测领域，尤其涉及一种数据采集系统、方法及隧道地震波超前预报方法。背景技术[0002]预测隧道开挖过程中的不利地质条件、预报掌子面前方的地质构造和含水性，从而保障施工安全。同时超前预报也为隧道施工的方法、支护形式的变更提供了重要依据，减少了施工的盲目性。[0003]为了有效地使用反射地震信号预报随道掌子面前方的地质情况，在观测方式和处理方法方面形成几种不同的专门技术，其中包括负视速度法、TSP、TRT和TST等预报技术。这些技术都属于反射地震预报技术，代表不同的研究阶段和技术特点。从目前应用的各种隧道超前预报方法看出，随道地震超前预报技术可以按观测方式分为两类:一类是直线布置，包括负视速度法、水平剖面法，一类是空间布置，包括TSP、TRT和TST。[0004]负视速度法是由我国铁路系统在上世纪