[发明专利]矿山被动震源快速精确定位方法

摘要

本发明涉及一种矿山被动震源快速精确定位方法。本发明通过以下步骤实现：（1）基于数值分析和监测结果的被动震源监测传感器优化布置；（2）被动震源事件检测；（3）基于P波走时的被动震源定位：通过已有的地球物理参数作为已知条件和约束条件，利用最小二乘原理求解上述方程，解出的结果包括发震延迟时刻和震源坐标，方程解出后，判断结果的合理性，如果结果不合理，需要调整输入参数，重新计算，直到解出最终的合理的解，从而确定被动震源坐标。本发明从根本上阻止其乱采滥挖，提高煤矿开采利用率；对于已经监测的区域，无需再利用物探手段再次探查采空区的分布，节约成本。

主权项

1.一种矿山被动震源快速精确定位方法，其特征在于：通过以下步骤实现：（1）、基于数值分析和监测结果的被动震源监测传感器优化布置： 首先需要从宏观上对整个矿区进行侦测，通过数值模拟分析和软件定位结果，初步掌握小煤窑盗采活动的大致范围；然后根据初步定位的结果，按规则矩形网或者三角网的布局结构来调整优化传感器的布控位置，缩小观测网格，调整的观测网络应尽可能涵盖初步定位时确定震源的平面位置；在此基础上，利用传感器接收来自地下的被动震源信号，根据接收的信号再次确定震源位置，定位时以仪器接收得到的走时和计算得到的走时累积残差平方和最小为目标函数，以此判断定位精度，若精度满足要求，则确定的震源位置为盗采点，若不满足精度，则需进一步调整优化传感器的布控方位，实现小煤窑非法盗采点的精确定位；（2）被动震源事件检测：通过自记式地震仪长时间、连续、高密度记录采集的数据，通过事件检测方法从海量数据中快速准确地获取有效的地震事件来进行被动震源定位；（3）、基于P波走时的被动震源定位：震源定位主要采用纵波初至，即每个传感器接收到的每个震源发出信号的纵波传播时间即纵波走时，计算公式如下：其中为第i个传感器的观测到时， 为第i个传感器的坐标，及为震源坐标，为发震延迟时刻，为地震波传播的平均速度，通过已有的地球物理参数作为已知条件和约束条件，利用最小二乘原理求解上述方程，解出的结果包括发震延迟时刻和震源坐标，方程解出后，判断结果的合理性，如果结果不合理，需要调整输入参数，重新计算，直到解出最终的合理的解，从而确定被动震源坐标。