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无需预先测速的微震震源定位的数学形式及震源参数确定
引用本文:董陇军,李夕兵,唐礼忠,宫凤强.无需预先测速的微震震源定位的数学形式及震源参数确定[J].岩石力学与工程学报,2011,30(10):2057-2067.
作者姓名:董陇军  李夕兵  唐礼忠  宫凤强
作者单位:(中南大学 资源与安全工程学院,湖南 长沙 410083)
基金项目:国家自然科学基金资助项目,国家重点基础研究发展计划(973)项目
摘    要: 为解决传统方法因测量速度误差给定位精度造成的影响,研究3种无需预先测量速度的震源定位的数学形式,按其因变量为到时、到时差、到时差商依次称为TT,TD和TDQ法。通过分析发现,TD法在数学意义上优于TT和TDQ法。对目前广泛使用的需要预先测量速度的微震震源定位传统方法进行总结分析,将其归纳为2种数学形式,按其因变量为到时、到时差依次称为STT和STD法。通过算例分析,对TT,TD及STT以及STD法在速度浮动误差为0,1%,2%,3%,4%,5%的6个水平进行误差分析比较。研究发现,对于在传感器阵列内的震源,TD法的定位精度最高。TT和TD法无需预先给定速度,不受速度的影响,绝对距离误差区间分别为0~1.013 4和0.01~0.014 m。由此可见,TD法较稳定;STT和STD法在给定速度真值时,绝对距离误差为0~0.981 m;但当传统方法在给速度一个较小的误差1%~5%下,会导致较大的定位误差,较大的达到24.27 m。最后,对新方法在建有微震监测系统的冬瓜山铜矿进行验证,通过爆破模拟微震源,微震监测系统接受爆破信号,通过不同区域的3次爆破试验研究发现,TD法的定位精度最高,它在不需要预先测量速度的情况下,无论3个坐标各自的均值还是绝对距离误差均小于STT,STD和TT法。可见,TD法具有较高的定位精度,算法稳定,定位中只需传感器坐标及时间差即可,是合理可靠的,消除传统定位方法中速度误差给定位带来的影响。

关 键 词:岩石力学深井矿山微震波速声发射传感器
收稿时间:2011-04-22;

MATHEMATICAL FUNCTIONS AND PARAMETERS FOR MICROSEISMIC SOURCE LOCATION WITHOUT PRE-MEASURING SPEED
DONG Longjun,LI Xibing,TANG Lizhong,GONG Fengqiang.MATHEMATICAL FUNCTIONS AND PARAMETERS FOR MICROSEISMIC SOURCE LOCATION WITHOUT PRE-MEASURING SPEED[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2011,30(10):2057-2067.
Authors:DONG Longjun  LI Xibing  TANG Lizhong  GONG Fengqiang
Affiliation:(School of Resources and Safety Engineering,Central South University,Changsha,Hunan 410083,China)
Abstract:To eliminate the locating error for microseismic monitoring system due to the speed measurement deviation,three innovative nonlinear methods of multi-robe locating were proposed.According to different dependent variables,the source location methods of trigger times(TT),time difference(TD),and time difference quotient(TDQ) were proposed.The two traditional location methods with dependent variables of speed and trigger times(STT),and speed and time difference(STD) were discussed.Firstly,virtual position tests...
Keywords:rock mechanics  deep-level mine  microseismic  sonic speed  acoustic emission  sensors  
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