[发明专利]一种用于提升井地一体微震监测系统监测能力的方法

权利要求书

1.一种用于提升井地一体微震监测系统监测能力的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在地面选择安装无线传感器的多个候选点，形成自然数编码的候选点集合S＝{1,2,3,4,5,…,n}；

(2)从步骤(1)中建立的候选点集合S中随机选择固定数量m的候选点与井下已安装的传感器集合U形成井地一体微震监测台网方案

其中，为第1个随机从集合S中取出的候选点，该点为集合S的第2个候选点，以此类推，为第m个随机取出的集合S中的第n-2个候选点；k为井下传感器的数量；

(3)重复步骤(2)，直至生成v＝p个井地一体微震监测台网布设方案，形成规模为p的方案集合G：

(4)利用步骤(3)中生成的每个井地一体微震监测方案个体G_v，形成初始种群Gen，具体步骤为：

401)利用井下传感器采集的微震信号确定微震能量E与P波初至峰值幅度f的传播关系式为：

式中，α₁为幅能比系数，α₂为衰减系数，r为微震震源至井下传感器的距离；

402)根据采掘生产区域范围[Xmin，Xmax]、[Ymin，Ymax]、[Zmin，Zmax]，取X方向间距为dx、Y方向间距为dy、Z方向间距为dz，划分网格数量为的三维等间距网格模型；其中，m₁、n₁、p₁分别代表X方向、Y方向和Z方向的网格数量；

403)根据步骤401)确定的传播关系式可得结合步骤402)划分的三维等间距网格模型，计算网格模型内点(X_i,Y_j,Z_k)上能够触发井地一体微震监测台网方案G_v记录微震信号的最小能量

其中，i∈1,2,...,m1，j∈1,2,...,n1，k∈1,2,...,p1，v∈1,2,...,p；

404)根据步骤403)，建立井地一体微震监测台网方案G_v的监测能力监测能力Q_v的评估模型为：

405)形成初始种群Gen为

(5)针对步骤(4)中生成的初始种群，采用遗传进化算法求解获得最优个体，确定最优地面无线传感器布设方案。

2.根据权利要求1所述的一种用于提升井地一体微震监测系统监测能力的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，在地面选择安装无线传感器的多个候选点的原则为：与井下传感器共同包围矿井采掘生产区域且距离生产区域不超过2000m，同时避开积水区、地表水系、公路设施、噪声大的场所，选择4G/5G网络信号强的区域。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于提升井地一体微震监测系统监测能力的方法，其特征在于，所述步骤401)中，α₁和α₂的确定方法为：人工标记各井下传感器记录的P波初至峰值f，计算多个不同能量级别微震信号的震源位置和微震能量E，获取微震震源至井下传感器的距离r，进一步根据非线性最小二乘法确定α₁和α₂。