本研究专注于开发先进的微地震信号处理技术,旨在精确提取和分析微地震事件中的初始波信息,以提高地下构造监测与油气田勘探的准确性。
微地震监测是地质勘探与矿山安全领域的一项关键技术,主要用于探测地下岩石裂隙变化及矿井岩层稳定性。在这一过程中,准确拾取微地震事件的P波到时至关重要,这有助于评估地震活动并预测潜在地质灾害。
STALTA算法是一种常见的初至波识别方法,在地震信号处理中广泛应用。该算法通过比较短时间窗口(STA)和长时间窗口(LTA)内的平均值变化来确定是否存在地震信号到达的初始时刻。当短时窗内信号的变化显著高于长时窗时,表示可能有新的地震事件发生。
本研究采用HZ-MS48微地震采集仪监测的数据,并利用不同长度的短时间窗口进行STALTA算法处理(分别为5ms、10ms和20ms),发现随着短时间窗口增大,P波到时拾取的敏感性降低。因此,在选择较长时间窗的情况下需要相应减小触发阈值以保持较高的检测精度。
微地震监测技术在矿山安全中具有重要作用,能够实时连续地监控岩体破裂情况,并为矿井安全生产提供科学依据。例如,通过分析微地震事件可以预测覆岩的破裂位置和可能发生的危险状况,从而提前采取措施预防灾害事故的发生如冲击地压、顶底板突水以及瓦斯突出等。
该技术自动化程度高且具有广泛的应用前景。除了监测岩石破裂外,它还能为矿井设计与生产提供决策支持,例如通过合理留设煤柱来确保矿山经济效益和社会效益的实现;实时可视化控制采矿过程有助于更好地理解顶板运动情况,从而降低潜在风险并提高安全性。
本研究利用HZ-MS48微地震采集仪监测数据和STALTA算法对P波到时进行识别,为微地震事件检测与分析提供了新的方法。这项工作不仅具有科研价值,还对实际应用中的地震监测及矿山安全有着重要意义。通过精确的定位和深入分析可以提高矿井作业的安全性、保障生产效益并减少人员伤亡与经济损失,从而促进社会和谐稳定发展。