大驚訝?zhēng)r體結(jié)構(gòu)微震監(jiān)測(cè)信號(hào)處理與應(yīng)用及其混沌特性研究.pdf

1、多通道微震監(jiān)測(cè)技術(shù)是一門(mén)具有很好應(yīng)用前景的技術(shù)，也是一門(mén)典型的理論落后于實(shí)踐的技術(shù)，其在大尺度巖體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的應(yīng)用研究仍處于探索階段。基于此，本文展開(kāi)了微震監(jiān)測(cè)技術(shù)在大尺度巖體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)中的相關(guān)研究工作，從現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)復(fù)雜條件下的信號(hào)處理分析入手，尋求現(xiàn)場(chǎng)微震信息與巖體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，探索微震監(jiān)測(cè)技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)中的實(shí)際應(yīng)用，并引入相關(guān)理論進(jìn)行進(jìn)一步的分析和研究工作，作者主要完成的研究?jī)?nèi)容如下：
　　 (1)對(duì)微震信號(hào)進(jìn)行詳細(xì)分類(lèi)

2、，建立了微震信號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)；提出系統(tǒng)的微震信號(hào)辨識(shí)方法，包括經(jīng)驗(yàn)分析法、理論分析法和綜合分析法，并舉實(shí)例進(jìn)行信號(hào)辨識(shí)分析，論證本文提出的微震信號(hào)辨識(shí)方法的有效性。
　　 (2)在matlab下進(jìn)行小波閾值去噪的仿真實(shí)驗(yàn)分析，驗(yàn)證了symlet小波可以對(duì)不同類(lèi)型的含噪信號(hào)進(jìn)行有效地去噪，同時(shí)得到采用“無(wú)偏似然原則閾值”進(jìn)行小波去噪會(huì)更為有效的結(jié)論；選用工程現(xiàn)場(chǎng)采集到的幾種典型的微震信號(hào)一一可定位巖體破裂事件、爆破信號(hào)和不可定位巖體破裂

3、事件，利用仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，進(jìn)行去噪分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)微震信號(hào)中真實(shí)信號(hào)和噪聲信號(hào)的有效分離。
　　 (3)詳細(xì)介紹了香爐山微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的6次預(yù)警實(shí)例，總結(jié)出一個(gè)非常重要的結(jié)論，即地壓的宏觀現(xiàn)象總是在微震事件率或微震累計(jì)能量釋放率出現(xiàn)激增后才會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)，并在微震信號(hào)有效去噪的基礎(chǔ)上，建立起現(xiàn)場(chǎng)微震信息與巖體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；依據(jù)微震事件率指標(biāo)，提出初步的預(yù)警準(zhǔn)則和相應(yīng)的安全應(yīng)對(duì)措施；對(duì)微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自投入使用以來(lái)所有的地壓顯現(xiàn)現(xiàn)象進(jìn)行

4、時(shí)空分析，并初步判定井下暫時(shí)不會(huì)有大規(guī)模的冒頂和群礦柱垮塌的可能性。
　　 (4)運(yùn)用混沌理論對(duì)微震監(jiān)測(cè)時(shí)間序列進(jìn)行進(jìn)一步的研究。對(duì)全采區(qū)微震時(shí)間序列進(jìn)行相空間重構(gòu)，選用Cao方法得到時(shí)間序列最小嵌入維為7，選用互信息法得到時(shí)間序列的最佳延遲時(shí)間為7；利用關(guān)聯(lián)維數(shù)和最大Lyapunov指數(shù)從定量的角度對(duì)全采區(qū)微震時(shí)間序列進(jìn)行的混沌判別，選用G-P方法得到關(guān)聯(lián)維數(shù)為4.5，選用小數(shù)據(jù)量法得到最大Lyapunov指數(shù)0.0103，繼