[发明专利]一种大震级断层滑移事件的三指标预警方法及系统

说明书

本发明公开了一种大震级断层滑移事件的三指标预警方法，通过在目标区域安装微震监测系统，采集各传感器接收到声发射信号的时间，并通过特定的方法筛选出声发射事件个数，计算出实时波速以及震源定位，绘制出声发射事件个数和波速值的时间序列图，分析声发射事件个数、波速值的变化趋势以及震源位置信息；根据三者的变化趋势取值作和，以此来预测是否会出现大震级断层滑移事件。本发明计算简便、适用性强、操作简单、准确性高。

技术领域

本发明属于微震监测预警技术领域，具体涉及一种大震级断层滑移事件的三指标预警方法及系统。

背景技术

随着社会生产力水平的提高，对矿产资源的开采向地球深部进军已然是大势所趋，但同时深部开采会伴随诸多问题，在诸多问题中有相当一部分的灾害是由断层滑移所引发的。如何有效预警灾害，保证矿山安全一直是人类致力研究的方向。要想有效预警灾害，就应对灾害孕育过程进行有效的监测。

随着科学技术的不断进步，已经衍生出多种多样的监测指标，以求从不同角度、不同方向预警矿山灾害。单一指标往往具有片面性，不能充分监测预警灾害；指标数过多，工作量大，繁琐，降低了方法的实用性。因此，寻求一种可靠性高的预警方法是十分必要的。

发明内容

本发明所解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种大震级断层滑移事件的三指标预警方法及系统，计算简便、适用性强、准确性高。

本发明的技术解决方案如下：

一种大震级断层滑移事件的三指标预警方法，包括如下步骤：

步骤一：在目标区域布置N个微震传感器；

N个微震传感器轮流发射脉冲信号/声波信号，以实时计算波速值；

设当前发射脉冲信号/声波信号的为第i个微震传感器S_i，记录其发射脉冲信号/声波信号的时间τ_i，以及其它微震传感器接收到其发射的脉冲信号/声波信号的时间；设第j个微震传感器S_j接收到其发射的脉冲信号/声波信号的时间为τ_j；根据记录的时间数据和微震传感器的位置数据计算当前脉冲信号/声波信号在S_i和S_j之间的路径p_ij上传播速度，即路径p_ij上的当前波速值v_ij：

在此过程中，通过N个微震传感器对断层滑移事件产生的声发射信号进行监测，根据N个微震传感器接收到声发射信号的时间和N个微震传感器的位置，确定断层滑移事件发生位置，即震源位置；

步骤二：实时统计时间窗口内目标区域的波速值、声发射事件个数以及震源位置信息；其中声发射事件个数根据各断层滑移事件的参数确定，目标区域的波速值包括各微震传感器之间的路径上的波速值；

步骤三：分析目标区域波速值、声发射事件个数的变化趋势以及震源位置信息；

步骤四：根据目标区域波速值、声发射事件个数的变化趋势以及震源位置这三个指标进行大震级断层滑移事件预警。

在矿山等工程实际中，大震级断层滑移事件即震级大于2的断层滑移事件。

进一步地，所述步骤三中，将目标区域波速值、声发射事件个数的变化趋势以及震源位置信息按以下逻辑取值：波速值减小记为1，其它情况记为0；声发射事件个数增加记为1，其它情况记为0；震源位置在监测目标区域内记为1，其它情况记为0；

所述步骤四中，预警原则为：

在任一时刻，若目标区域波速值、声发射事件个数的变化趋势以及震源位置信息的取值之和为3，则进行大震级断层滑移事件预警(判断会发生大震级断层滑移时间，进行告警)。