[發明專利]一種應用于掘進機的地震超前探測系統及方法

在審

• 申請號: 201710240637.1
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN107085235A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 趙永貴
• 申請（專利權）人: 北京同度工程物探技術有限公司
• 主分類號: G01V1/00
• 分類號: G01V1/00;G01V1/30
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 楊立,姜海榮

1.一種應用于掘進機的地震超前探測系統，其特征在于，所述系統安裝在掘進機的護盾內，所述系統包括控制器、震源和檢波器，所述控制器安裝在控制室內，護盾前端靠近刀盤安裝至少一個震源，護盾外殼布置有至少一個檢波器；

所述震源用于與巖石發生撞擊激發地震波；

所述檢波器用于在挖掘里程上接收地震波獲得多組三維空間觀測數據；

所述控制器用于對檢波器和震源進行控制并對三維空間觀測數據進行分析和記錄。

2.根據權利要求1所述的一種應用于掘進機的地震超前探測系統，其特征在于，所述護盾外殼上開設有與震源和檢波器相對應的窗口。

3.根據權利要求1所述的一種應用于掘進機的地震超前探測系統，其特征在于，所述檢波器通過伺服機構送至巖體表面耦合。

4.一種應用于掘進機的地震超前探測方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、根據軟巖和硬巖隧道，采取不同的震源；

S2、在掘進機行進過程中不同的里程接收的地震波中獲得多組三維空間觀測數據；

S3、對多組三維空間觀測數據進行聯合分析和成像，輸出可視化的巖石波速分布圖像和地質界面偏移成像。

5.根據權利要求4所述的一種應用于掘進機的地震超前探測方法，其特征在于，所述S3包括：

S31、接收地震波的觀測數據獲得三維空間觀測數據；

S32、根據三維空間觀測數據進行三維波場分離；

S33、對分離后的三維波場進行圍巖波速分析。

6.根據權利要求5所述的一種應用于掘進機的地震超前探測方法，其特征在于，所述S31的具體實現過程為：在掘進機每前進一個里程后進行一次探測，組合大于或等于2次的探測數據，形成縱向長為2次觀測以上的間距、橫向最大偏移距為直徑的三維空間觀測數據。

7.根據權利要求6所述的一種應用于掘進機的地震超前探測方法，其特征在于，所述S32的具體實現過程為：對多次探測的三維空間觀測數據按照區域進行分組，根據各組反射波視速度的差異，采用T-P濾波方式實現三維波場分離。

8.根據權利要求7所述的一種應用于掘進機的地震超前探測方法，其特征在于，所述S33的具體實現過程為：

S331、將震源的入射波與反射波校正到掌子面上，獲得掌子面上的入射點與反射點的位置以及掌子面后方射線的走時；

S332、對S331中獲得的數據信息進行計算獲得掌子面前方圍巖的速度的三維分布。