礦山地震活動及其混沌時間序列分析.pdf

1、冬瓜山銅礦應用微震技術進行礦山地震活動的監(jiān)測,人們所關心的是巖體是否發(fā)生地震活動,乃至可能引發(fā)地壓現(xiàn)象的位置、時間及不穩(wěn)定程度,若能預測地震活動未來時刻的具體情況,得出地震活動變化的基本規(guī)律,對礦工的生命安全和礦井的安全生產(chǎn)都具有十分重要的意義。本文運用定量地震學和統(tǒng)計學對能量一地震矩特征、頻度-震級的規(guī)律進行了統(tǒng)計分析;然后利用混沌時間序列的相空間重構理論對礦山地震活動的時間序列進行吸引子恢復,從恢復后的吸引子發(fā)現(xiàn)原系統(tǒng)的規(guī)律;最后運

2、用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡方法對礦震強度進行了模擬和預測,取得了較為理想的結果。本文的主要的研究成果如下:
　　 (1)冬瓜山銅礦地震活動時程分析及參數(shù)統(tǒng)計:根據(jù)所給實例探討礦山地震時程分布規(guī)律;討論冬瓜山銅礦地震活動的頻度-震級、能量-地震矩分布規(guī)律,發(fā)現(xiàn)兩者都存在兩種分布模式;
　　 (2)礦山地震活動時間序列的相空間重構研究。簡單介紹了混沌的本質,分別采用自相關法和飽和關聯(lián)維數(shù)法確定重構相空間的兩個重要參數(shù):延遲時間和嵌入維

3、數(shù)。計算結果顯示地震矩和地震能量的時間延遲基本處于2-3之間,嵌入維數(shù)值均為6-8維。對地震能量進行重構后發(fā)現(xiàn)二維重構軌跡圖出現(xiàn)“雙峰分布”模式,三維重構軌跡圖出現(xiàn)“三峰分布”模式;
　　 (3)研究了怎樣判定礦山地震活動時間序列的混沌性質。分別從Lyapunov指數(shù)、關聯(lián)維數(shù)兩個重要的混沌系統(tǒng)特征量對時間序列混沌特性進行定量判別,判定結果顯示冬瓜山銅礦地震活動時間序列確實屬于混沌時間序列;
　　 (4)研究了礦山地震活