[发明专利]一种基于采煤机滚筒震源的煤岩界面识别方法

权利要求书

1.一种基于采煤机滚筒震源的煤岩界面识别方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤一：在采煤机滚筒摇臂连接部位安装1个三分量地震传感器，并定义为滚筒传感器；在采煤机行走部靠近该摇臂且同一侧的滑靴处安装1个三分量地震传感器，并定义为机身传感器；上述三分量地震传感器的X分量与切割走向平行，Y分量与回采方向平行，Z分量垂直于顶底板；

步骤二：当采煤机滚筒对底煤进行回采过程中同步采集某一时间段ΔT内2个三分量地震传感器获取的信号数据，此时间段内机身传感器高度为Hm、滚筒传感器高度为Hs、采煤机所在工作面回采位置为Y；

步骤三：采用频率谱白化方法对此时间段内获得的2个三分量地震传感器采集的地震信号进行归一化处理，消除随机不规则的噪声干扰；

步骤四：完成噪声干扰消除后，根据实际探测需求设置分段时间长度为Δl，将ΔT内各个三分量地震传感器的不同分量分别以Δl长度进行等长分段；

步骤五：将滚筒传感器与机身传感器各自分段后的三分量数据，按照同一分量各自分段位置进行互相关运算，从而获得底板煤岩界面地震干涉三分量记录；

步骤六：将步骤五获得的底板煤岩界面地震干涉三分量记录进行处理，将其中的Z分量记录采用纵波速度Vp进行时深转换，X和Y分量记录均采用横波速度Vs进行时深转换后垂直叠加，分别获得带有深度信息的地震记录X_z和X_xy，再次进行X_z和X_xy的互相关计算后，输出底板煤岩界面识别记录X_f；

步骤七：选取X_f零点后的首个最大振幅处对应的深度确定为H_f，结合当前机身传感器的高度Hm、滚筒传感器的高度Hs即能获得底板煤岩界面位置；

步骤八：当采煤机滚筒对顶煤进行回采时，重复步骤二至七，能获得实时顶板煤岩界面位置，从而实现当前采煤机所在工作面回采位置的顶底板煤岩界面识别工作；

步骤九：在采煤机后续回采过程中持续重复上述步骤一至八，同步计算采煤机回采过程中处于不同回采位置Y的顶底板煤岩界面位置，即能获得沿工作面倾向方向的顶底板煤岩界面分布曲线。

2.根据权利要求1所述的一种基于采煤机滚筒震源的煤岩界面识别方法，其特征在于，若采煤机为双滚筒采煤机，则在采煤机两个滚筒摇臂连接部位分别安装1个三分量地震传感器，并分别定义为左滚筒传感器和右滚筒传感器；在采煤机行走部分别靠近两个摇臂且同一侧的滑靴处各安装1个三分量地震传感器，并分别定义为左机身传感器和右机身传感器；假定左滚筒切割底煤，右滚筒切割顶煤，在时间段ΔT内采煤机左机身传感器和右机身传感器的高度分别为H_m1和H_m2，左滚筒传感器和左机身传感器的高度分别为H_s1和H_s2，最后左滚筒传感器和左机身传感器获取的信号，按照煤岩界面识别步骤处理后能得出底板煤岩界面位置，同时右滚筒传感器和右机身传感器获取的信号，按照煤岩界面识别步骤处理后能得出顶板煤岩界面位置。