一种基于槽波频散特征的微地震震源定位方法.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CN113325467A(43)申请公布日2021.08.31(21)申请号202110636888.8(22)申请日2021.06.08(71)申请人中煤科工集团西安研究院有限公司地址710077陕西省西安市高新区锦业一路82号(72)发明人金丹王保利程建远豆旭谦王云宏张庆庆王盼(74)专利代理机构北京天奇智新知识产权代理有限公司11340代理人李振文(51)Int.Cl.G01V1/28(2006.01)G01V1/30(2006.01)G01V1/36(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种基于槽波频散特征的微地震震源定位方法(57)摘要本发明涉及一种震源定位方法，属于地球物理勘探技术领域，具体是涉及一种基于槽波频散特征的微地震震源定位方法。本发明通过二维的频散谱的互相关对震源位置进行定位，相比常规震源扫描采用的一维时间域波形互相关，具有更好的抗噪能力；并且，本发明无需求取波速模型，仅依据正确的震源位置计算得到的各道f‑v谱具有一致性这一假设，来达到精确定位的目的。CN113325467ACN113325467A权利要求书1/2页1.一种基于槽波频散特征的微地震震源定位方法，其特征在于，包括：计算微地震数据每两道之间的互相关记录，将所述互相关记录转换至时频域以得到时频谱；将监测区域划分为若干个网格，基于各网格与各接收点的距离将各网格点与各接收点的时频谱变换为互相关频散谱；计算各网格点对应的所有互相关频散谱之间的相似系数，依据所述相似系数确定震源位置。2.根据权利要求1所述的一种基于槽波频散特征的微地震震源定位方法，其特征在于，包括：对输入微地震数据进行预处理，所述预处理包括对数据进行去野值、去工频干扰、道均衡处理。3.根据权利要求1所述的一种基于槽波频散特征的微地震震源定位方法，其特征在于，将所述互相关记录转换至时频域以得到时频谱包括：采用多次滤波计算每一道互相关记录Xij(τ)的对应的二维时频谱其中fk取值为槽波的有效频带范围[fmin,fmax]上以Δf等间隔划分的第k个离散值，i和j表示计算Xij(τ)的接收点号。4.根据权利要求3所述的一种基于槽波频散特征的微地震震源定位方法，其特征在于，所述二维时频谱基于下式计算得到：将一道互相关记录Xij(τ)利用FFT变换到频率域，得到频率域表示的互相关记录对每个需要计算的离散频率值fk，利用下式计算出滤波器函数H(f,fk):式中，D为滤波器的相对宽度,取值范围为(0，1)，α为高斯函数峰值的锐度参数，取值范围(1‑10)；基于下式对互相关记录进行频域滤波，得到滤波后记录对执行FFT反变换，得到滤波后的记录X′ij(fk,τ)；计算所有离散频率值fk即可得到二维时频谱5.根据权利要求1所述的一种基于槽波频散特征的微地震震源定位方法，其特征在于，将监测区域划分为若干个网格，各网格的边长为λ/4，其中，λ为槽波埃里相的波长。6.根据权利要求1所述的一种基于槽波频散特征的微地震震源定位方法，其特征在于，基于各网格与各接收点的距离将各网格点与各接收点的时频谱变换为互相关频散谱包括：2CN113325467A权利要求书2/2页将每个二维时频谱通过变换得到对应的二维频散谱：其中||表示模；m表示速度离散序号，vm＝vmin+(m‑1)×Δv，槽波的速度分布范围[vmin:vmax]，速度离散值Δv，离散速度值总数为Nv。7.根据权利要求6所述的一种基于槽波频散特征的微地震震源定位方法，其特征在于，计算各网格点对应的所有互相关频散谱之间的相似系数包括：对所有的二维频散谱Yij(fk,vm)，基于下式计算它们的零延时互相关系数val：其中，∑为求和运算符，∏为求积运算符。8.根据权利要求6所述的一种基于槽波频散特征的微地震震源定位方法，其特征在于，将零延时互相关系数val最大值对应的网格坐标作为微震事件对应的震源位置。3CN113325467A说明书1/5页一种基于槽波频散特征的微地震震源定位方法技术领域[0001]本发明涉及一种震源定位方法，属于地球物理勘探技术领域，具体是涉及一种基于槽波频散特征的微地震震源定位方法。背景技术[0002]煤田中开采活动导致岩石压力产生变化，引起局部区域的岩石变形及破裂，与之伴随会释放瞬态弹性波，称为微地震。当地应力出现突变时，极易诱发冲击地压、瓦斯突出等动力灾害。为了减少此类动力灾害的发生、提高煤矿生产效率，提前对其进行预测预报显得尤为重要。微地震监测技术凭借施工简便、观测范围大、成本较低的优势，在动力灾害预测中有着较为广泛的应用。[0003]微地震震源定位是微地震监测技术的核心部分，微震监测系统能否发挥作用取决于震源定位是否准确。目前常用的微震定位