[发明专利]一种岩石破裂声发射与损伤成像一体化监测方法

权利要求书

1.一种岩石破裂声发射与损伤成像一体化监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在待监测岩石周围设置声发射系统；

S2、构建岩石三维离散速度场模型；

S3、在声发射AST模式下，通过声发射系统中每个通道的声发射监测传感器依次发射和接收声波，测试得到岩石三维离散速度场模型中每个微元的波速；

S4、根据岩石三维离散速度场模型中每个微元的波速，结合岩石各向异性的波速变异函数计算得到岩石内部未知波速微元的波速；

S5、根据岩石内部所有微元的波速反演得到岩石破裂损伤成像图，完成对岩石破裂的监测；

所述步骤S2中的岩石三维离散速度场模型为：

V＝{v(c_k)|k＝1,2,...,n}

其中V表示岩石三维离散速度场，v(c_k)表示声波在岩石的第k个组成微元c_k内的传播速度，n表示岩石的组成微元总数；

所述步骤S4中岩石内部未知波速微元的波速计算公式为：

其中v^*(c₀)表示未知波速微元c₀的波速估计值，λ_k表示第k个已知组成微元c_k与未知波速微元c₀的相关系数，v(c_k)表示第k个已知组成微元c_k的测试波速值；

所述相关系数λ_k的计算公式为：

其中r_kl表示第k个已知组成微元c_k与第l个已知组成微元c_l在各方向上的波速变异函数，λ_k表示第k个已知组成微元c_k与未知波速微元c₀的相关系数，φ表示拉格朗日乘数，r_k0表示第k个已知组成微元c_k与未知波速微元c₀在各方向上的波速变异函数，k＝1,2,...,n；l＝1,2,...,n。

2.根据权利要求1所述的岩石破裂声发射与损伤成像一体化监测方法，其特征在于，所述步骤S1中的声发射系统由对射型声发射监测传感器矩阵构成。

3.根据权利要求1所述的岩石破裂声发射与损伤成像一体化监测方法，其特征在于，所述波速变异函数r_kl与r_k0的计算公式为：

其中E[·]表示数学期望，v(c_k),v(c_l)分别表示第k个已知组成微元c_k与第l个已知组成微元c_l的测试波速值，v(c₀)表示未知波速微元c₀的波速理论实测值。