[發明專利]一種微震定位方法

在審

• 申請號: 202111159935.0
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113820743A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 鮮鵬輝;仇念廣;鄧劉洋;閆國才;袁永榜;顏恭彬;張玉東;楊聘卿;潘磊;雷凱麗
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/30;G01V1/40
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 陳家輝

本發明涉及煤礦安全生產技術領域，公開了一種微震定位方法，通過人工設置試驗震動得到振動波在當前檢測工作面的平均速度，然后根據檢測到的微震初至時間，計算得到試驗震動源的三維坐標，并通過計算值與實際值的誤差，來對定位進行誤差校正，最后得到合格的計算坐標。本方案具有能精確計算微震震源并對微震進行三維模擬的有益效果。

技術領域

本發明涉及煤礦安全生產技術領域，具體涉及一種微震定位方法。

背景技術

近年來，煤礦開采逐步向智能化、透明化發展，為實現透明礦山、透明地質，井下微震的監測及預警迫在眉睫，而其中最重要的，則是對微震震源的定位。目前，礦山微震定位方法主要運用天然地震定位方法來實現，但是由于監測系統設置在底面，地下巖層地質情況復雜，監測系統采集到的微震數據通常可用性非常低。

針對這一問題，現有技術中有一種基于微震監測確定煤礦底板破壞深度的方法，屬于煤礦安全生產等技術領域，主要解決通過微震監測確定破壞深度的技術問題。本方法包括如下步驟：確定工作面煤層底板的平均標高；布設微震檢波器；濾波、微震事件定位以及確定相關震源參數；分析底板微震事件，確定底板微震事件數目及能量沿深度的分布曲線；根據工作面煤層底板的平均標高以及底板微震事件數目及能量沿深度方向的分布曲線確定底板破壞深度。本發明實現底板破壞深度的動態監測，便于確定底板破壞深度的發展趨勢，為底板突水事故預警；并且確定底板破壞的層位，從而為底板防治水的工作提供依據。

雖然該方案能夠通過快速計算確定底板破壞的深度，實現對底板破壞深度的動態監測，但是其對微震的計算方法上并沒有考慮實際誤差，因此誤差還是對最終定位的結果產生了不可避免的影響。故，現在需要一種快速且精準對微震震源進行定位的方法。

發明內容

本發明意在提供一種微震定位方法，以解決微震震源簡單快速且精準的定位技術問題。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：一種微震定位方法，包括以下步驟，

步驟S1，進行人工試驗，檢測試驗震源中心坐標與若干震動傳感器之間的傳播距離，同時檢測震動波到達若干震動傳感器的初至時間；

步驟S2，通過擬合所述傳播距離和所述初至時間時差的絕對值，得到震動波在當前監測工作面的平均速度；

步驟S3，根據所述平均速度和所述初至時間，按照預設計算方法得到試驗震動源的計算位置，將試驗震動源的計算位置與實際位置對比，并根據對比結果校正定位誤差；

步驟S4，從監測儀器中調取微震的監測數據，在定位誤差校正后的基礎上，按照預設計算方法計算出微震源的三維坐標；

步驟S5，將計算出來的三維坐標導入三維地震模型中，并顯示微震源的模擬位置。

本方案的原理及優點是：實際應用時，能通過預先人工測試，在井下設置特定的爆破點進行爆破試驗，通過理論計算和實際點的坐標對比，將定位誤差控制在規定范圍內，然后在后期實際檢測過程中，利用多個檢波器檢測當前微震信號，根據P波和S波的初至時間計算波在當前煤層的傳播速度，并結合現有的技術資料，然后根據迭代算法計算出震源的三維坐標，并導入三維地震模型中模擬顯示。

優選的，作為一種改進，人工試驗為，工作人員在井下特定位置安裝爆破試驗震源并點火爆破。

選定已知三維坐標的位置安裝爆破試驗震源，來進行爆破試驗，既可以得到震動波的數據，又已知測試點的實際數據，則可以算出震動波的傳播速度。

優選的，作為一種改進，步驟S2還包括，根據煤礦地面三維地震勘探、測井等地質資料，將井下地質結構進行分層，并利用平均速度公式求得震動波在各層傳播的平均速度。

由于地質結構的不同，震動波在不同的巖層內的傳播速度有所不同，故將井下地層進行分層，能夠針對性地計算震動源的位置。