一种用于评估井地一体微震监测系统监测能力的方法与流程

技术特征：
1.一种用于评估井地一体微震监测系统监测能力的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)利用分别安装在矿井井下与地面的传感器联合记录采掘区域生产过程中出现的微震信号；(2)选择步骤(1)中采集的多个不同能量级别的微震信号，并确定矿井微震能量e与p波初至峰值幅度f之间的传播关系式为：其中，α1为幅能比系数，α2为衰减系数，r为微震震源至井下或地面传感器的距离；(3)依据采掘区域和井下及地面传感器安装位置确定监测能力评估范围，划分用于评估的三维等间距网格模型，划分步骤为：301)取采掘区域范围和井下及地面传感器安装范围x方向最小值xmin、最大值xmax，y方向最小值ymin、最大值ymax，z方向最小值zmin、最大值zmax，确定定位能力评估范围为[xminxmax]、[yminymax]、[zminzmax]；302)根据步骤301)中确定的定位能力评估范围[xminxmax]、[yminymax]、[zminzmax]，取x方向间距为dx，y方向间距为dy，z方向间距为dz，进而确定网格数量为：的三维等间距网格模型；其中，m、n、p分别代表x方向、y方向、z方向的网格数量；(4)按顺序取步骤(3)中三维等间距网格模型的每一个点[x
i
,y
j
,z
k
]，利用步骤(2)确定的能量e与p波初至峰值幅度f的传播关系式，反演计算每个点[x
i
,y
j
,z
k
](i∈1，2，...,m,j∈1,2,...n,k∈1,2,...,p)上能够触发微震监测系统记录的最小能量(5)依据步骤4中确定的三维网格模型中每个点[x
i
,y
j
,z
k
]的最小能量获得评估井地一体微震监测系统监测能力的云图结果。2.根据权利要求1所述的一种用于评估井地一体微震监测系统监测能力的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，触发微震监测系统记录的最小能量的计算步骤为：401)依据利用p波初至到时进行定位的微震定位原理，当至少有总数为4的井下传感器和地面传感器接收到的p波初至峰值幅度f大于等于其各自所监测的3倍背景环境噪音时触发微震监测系统记录微震信号；402)计算点[x
i
,y
j
,z
k
]与每个井下及地面传感器的距离r
q
，式中，q＝1，2，...n1,n1为传感器数量；依据步骤401)确定触发每个井下及地面传感器所需的p波初至峰值幅度f
q
，根据步骤(2)中矿井微震能量e与p波初至峰值幅度f之间的传播关系式反算触发每个探头所需的震源能量为：
403)对根据步骤402)计算得到的进行从小到大排序，选择排序在第4个的能量值作为能够触发井地一体微震监测系统记录微震信号的最小能量3.根据权利要求2所述的一种用于评估井地一体微震监测系统监测能力的方法，其特征在于，所述步骤401)中，所述的环境噪音包括由安装于地表的地面传感器进行监测的地表环境背景噪音nl
s
和安装于井下巷道里的井下传感器进行监测的井下环境背景噪音nl
u
。4.根据权利要求1或2所述的一种用于评估井地一体微震监测系统监测能力的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，α1和α2的确定方法为：人工标记各传感器记录的p波初至峰值f，计算多个不同能量级别微震信号的震源位置和震源能量e，获取震源至井下或地面传感器的距离r，再根据非线性最小二乘法确定α1和α2。5.根据权利要求4所述的一种用于评估井地一体微震监测系统监测能力的方法，其特征在于，所述步骤(5)中采用克里金插值算法绘制最小能量分布云图。

技术总结
一种用于评估井地一体微震监测系统监测能力的方法，利用分别安装在矿井井下与地面的传感器联合记录采掘区域生产过程中出现的微震信号，采用多个不同能量级别的微震信号确定矿井微震能量与P波初至峰值幅度的传播关系式，综合依据采掘区域和传感器安装位置确定监测能力评估范围，划分用于评估的三维等间距网格模型，然后顺序选取三维等间距网格模型的每一个点，利用确定的能量与P波初至峰值幅度的传播关系式反演计算每个点上能够触发微震监测系统记录的最小能量，最后获得评估井地一体微震监测能力的云图结果。该方法能准确评估井地一体微震监测系统对不同能量级别微震的观测能力，有效指导现场调整井地一体微震监测台网。网。网。


技术研发人员：巩思园 夏双 葛庆 窦林名
受保护的技术使用者：徐州弘毅科技发展有限公司
技术研发日：2022.05.27
技术公布日：2022/9/2