[发明专利]基于地下非实体空间的微震定位方法、装置和电子设备

说明书

本发明提供了一种基于地下非实体空间的微震定位方法、装置和电子设备，涉及微震监测的技术领域，该方法包括：基于预先计算的震源的参考位置以及检波器的位置，对地下非实体空间进行多次切剖，生成多个切剖面，然后确定多个切剖面中面积最大的切剖面为目标切剖面；目标切剖面的边界上的点为初步拐点，最后基于震源的参考位置、初步拐点的位置以及检波器的位置，确定微震波传播路径，并根据微震波传播路径确定震源的实际位置。该方法解决了当前微震监测技术存在因地下非实体空间导致的传播路径确定难度大、定位精度低的技术问题，达到了提高定位精度的技术效果。

技术领域

本发明涉及微震监测技术领域，尤其是涉及一种基于地下非实体空间的微震定位方法、装置和电子设备。

背景技术

微震是指由岩石破裂或流体扰动产生微小的震动，在地下矿山开采过程中，开挖的空间过大往往会引起冒顶、片帮、岩爆、塌方等地压问题，而这些地压现象发生的过程中，岩体裂纹的产生、扩展、摩擦，都会产生微震事件。

一般可以通过布置在地下的微震检波器台网接收微震事件的波形，结合微震定位算法，可以定位微震事件(震源)发生的空间位置、发震时刻及强度，进而推测矿山岩体内发生变形或破坏的位置及程度，然后采取相应的撤离、封堵、支护等防控措施，保障矿山地下人员和设备的安全。

其中，微震事件的定位精度是微震监测系统的技术重点，现有定位技术大多以实体空间、传播介质是均质为计算基础。微震波在理论上是直线传播，而实际情况是矿山地下充满了大量的非实体空间(包括竖井、平巷、采场、采空区、硐室等)，并且微震波在实体空间(如岩体等)比在空气中的传播速度快很多。微震波从震源出发，实际必须绕过非实体空间才能传播至微震检波器，而不是直线传播到达检波器，因此传统方法以直线传播计算距离，会导致其定位结果具有较大的误差。也就是说，当前微震监测技术存在因地下非实体空间导致的传播路径确定难度大、定位精度低的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于地下非实体空间的微震定位方法、装置和电子设备，以缓解现有技术中存在的微震传播路径确定难度大、定位精度低的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种基于地下非实体空间的微震定位方法，包括：基于预先计算的震源的参考位置以及检波器的位置，对地下非实体空间进行多次切剖，生成多个切剖面；其中，切剖的方向为垂直于上述震源与检波器的连线方向；

确定多个上述切剖面中面积最大的切剖面为目标切剖面；上述目标切剖面的边界上的点为初步拐点；

基于上述震源的参考位置、上述初步拐点的位置以及上述检波器的位置，确定微震波传播路径，并根据上述微震波传播路径确定上述震源的实际位置。

在一些可能的实施方式中，基于上述震源的参考位置、上述初步拐点的位置以及上述检波器的位置，确定微震波传播路径的步骤，包括：确定上述初步拐点的位置；计算上述震源的参考位置与每个上述初步拐点的位置之间的第一距离；由上述震源的参考位置到上述初步拐点的位置之间的路径为第一传播路径；计算每个上述初步拐点的位置与上述检波器的位置之间的第二距离；由上述初步拐点的位置到上述检波器的位置之间的路径为第二传播路径；分别计算每个上述第一距离与每个上述第二距离之和，生成多个拟传播距离；确定上述多个拟传播距离中的最小值为微震波传播距离；根据上述微震波传播距离对应的上述第一传播路径和上述第二传播路径，确定微震波传播路径。

在一些可能的实施方式中，确定多个上述切剖面中面积最大的切剖面为目标切剖面的步骤，包括：计算多个上述切剖面的面积，生成切剖面积曲线；确定上述切剖面积曲线的峰值点；其中，上述峰值点对应的上述非实体空间的切剖面即为目标切剖面。

在一些可能的实施方式中，确定上述切剖面积曲线的峰值点的步骤，包括：根据移动窗和非极大值抑制算法确定上述切剖面积曲线的峰值点。