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无需预先测速的微震震源定位的数学形式及震源参数确定 被引量：82
1
作者 董陇军 李夕兵 +1 位作者 唐礼忠 宫凤强 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2057-2067,共11页
为解决传统方法因测量速度误差给定位精度造成的影响,研究3种无需预先测量速度的震源定位的数学形式,按其因变量为到时、到时差、到时差商依次称为TT,TD和TDQ法。通过分析发现,TD法在数学意义上优于TT和TDQ法。对目前广泛使用的需要预... 为解决传统方法因测量速度误差给定位精度造成的影响,研究3种无需预先测量速度的震源定位的数学形式,按其因变量为到时、到时差、到时差商依次称为TT,TD和TDQ法。通过分析发现,TD法在数学意义上优于TT和TDQ法。对目前广泛使用的需要预先测量速度的微震震源定位传统方法进行总结分析,将其归纳为2种数学形式,按其因变量为到时、到时差依次称为STT和STD法。通过算例分析,对TT,TD及STT以及STD法在速度浮动误差为0,1%,2%,3%,4%,5%的6个水平进行误差分析比较。研究发现,对于在传感器阵列内的震源,TD法的定位精度最高。TT和TD法无需预先给定速度,不受速度的影响,绝对距离误差区间分别为0～1.013 4和0.01～0.014 m。由此可见,TD法较稳定;STT和STD法在给定速度真值时,绝对距离误差为0～0.981 m;但当传统方法在给速度一个较小的误差1%～5%下,会导致较大的定位误差,较大的达到24.27 m。最后,对新方法在建有微震监测系统的冬瓜山铜矿进行验证,通过爆破模拟微震源,微震监测系统接受爆破信号,通过不同区域的3次爆破试验研究发现,TD法的定位精度最高,它在不需要预先测量速度的情况下,无论3个坐标各自的均值还是绝对距离误差均小于STT,STD和TT法。可见,TD法具有较高的定位精度,算法稳定,定位中只需传感器坐标及时间差即可,是合理可靠的,消除传统定位方法中速度误差给定位带来的影响。 展开更多
关键词 岩石力学 深井矿山 微震 波速 声发射 传感器
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传感器安装方式对巷道微震信号时域特征影响分析
2
作者 陈付德 王承来 +4 位作者 夏辉 田佳豪 张爱华 张明伟 田壮才 《煤炭与化工》 CAS 2024年第3期60-64,共5页
在新集二矿230106工作面机巷使用全锚固锚杆刚性连接与钻孔注浆黏连岩壁两种方式安装微震传感器,并进行为期一周的微震试验,共采集到553个微震事件,对比分析微震信号时域特征。研究发现,使用锚杆方式安装的传感器接收到的微震信号最大... 在新集二矿230106工作面机巷使用全锚固锚杆刚性连接与钻孔注浆黏连岩壁两种方式安装微震传感器,并进行为期一周的微震试验,共采集到553个微震事件,对比分析微震信号时域特征。研究发现,使用锚杆方式安装的传感器接收到的微震信号最大幅值均显著大于使用钻孔方式安装的传感器,最大幅值平均约为钻孔方式安装传感器的2.86倍。锚杆方式安装的传感器接受的有效信号持续时间长度均大于钻孔方式安装的传感器,有效信号长度平均约为钻孔方式安装的4.41倍,表明锚杆与传感器耦合效果要优于钻孔与传感器,更有利于数据处理和分析。使用锚杆安装传感器捕获信号的峰值、均方根值、裕度因子和脉冲因子均大于钻孔安装的传感器,表明使用锚杆安装的传感器捕获信号极端变化程度以及能量更高,可以提供更多微震信号识别的依据。因此,采用锚杆方式安装的传感器获得的信号具有有效信号幅值大、持时长、特征值明显等特点,信号质量相比于钻孔方式安装更高。 展开更多
关键词 微震传感器 安装 幅值 持时 时域 特征值
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传感器安装方式对巷道微震信号质量影响分析
3
作者 张爱华 张明伟 +3 位作者 陈付德 田佳豪 徐辉 田壮才 《能源与环保》 2024年第6期223-227,236,共6页
微震监测技术是在声发射学与地震学的基础上发展起来的一种新型监测技术,主要是通过观测分析微小地震事件来研究其对生产活动的影响。目前微震传感器的安装方法较多,但各有优缺点,需要针对不同的巷道环境提出合适的安装方法。在新集二矿... 微震监测技术是在声发射学与地震学的基础上发展起来的一种新型监测技术,主要是通过观测分析微小地震事件来研究其对生产活动的影响。目前微震传感器的安装方法较多,但各有优缺点,需要针对不同的巷道环境提出合适的安装方法。在新集二矿230108工作面使用2种方式安装微震传感器,分别是全锚固锚杆刚性连接安装与钻孔注浆黏连岩壁安装,进行为期一周的微震试验,共采集到553个微震事件。对微震事件进行频域特性分析,发现通道1(全锚固锚杆安装)信号的400 Hz以下频率成分在总频域成分中的占比多数位于45%~75%,平均占比为60%,通道1信号低频成分和高频成分均较为丰富。而通道2(钻孔安装)信号中400 Hz以下频率成分在总频域成分中的占比多数达80%以上,说明高频成分有所丢失。采用锚杆方式安装的传感器采集到的信号能量大于采用钻孔方式安装的传感器,平均真实能量值约为钻孔安装采集信号的7.24倍。采用锚杆安装的传感器采集到的信号信噪比数值在20~50 dB,平均值为27 dB,使用钻孔方式安装的传感器接收信号的信噪比数值多数在5~35 dB,有些甚至为负值,平均值为17 dB,通道1信号的信噪比是通道2的1.6倍。采用锚杆式安装的传感器获得的信号具有频域丰富、信噪比高等特点,信号质量相比于钻孔式安装更高。 展开更多
关键词 微震传感器 现场监测 安装方式 巷道
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IMS微震监测技术定位误差分析研究 被引量：1
4
作者 文排科 左宇军 +2 位作者 唐波 王宪 邵琳 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2015年第5期82-86,共5页
为更好地了解微震监测技术在实际应用中的定位误差,以IMS微震监测技术为例,在查阅大量相关文献和结合现场应用的基础上,重点分析了其在实际运用中的定位误差影响因素,并给出减少定位误差的相关原则和建议,指出传感器空间布置方式是影响... 为更好地了解微震监测技术在实际应用中的定位误差,以IMS微震监测技术为例,在查阅大量相关文献和结合现场应用的基础上,重点分析了其在实际运用中的定位误差影响因素,并给出减少定位误差的相关原则和建议,指出传感器空间布置方式是影响定位精度最重要的因素,合理的空间布置方式能减小初始误差对定位结果的影响,合理选择传感器类型、P波S波的正确拾取及速度优化能在一定程度上提高定位精度。 展开更多
关键词 IMS 定位误差 传感器 P波S波
原文传递
煤矿微震监测定位系统的设计与研究
5
作者 刘强 魏晋宏 孟巧荣 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第8期203-207,共5页
针对目前智慧矿山等使用场合设计了一种微震监测定位系统,该系统以STM32F103作为主控芯片,实现对各模块的控制和对数据的运算与分析,其中对TDOA定位算法进行改进,硬件上加入移动模块对误差进行消除,数据处理中引入DBSCAN算法消除离群点... 针对目前智慧矿山等使用场合设计了一种微震监测定位系统,该系统以STM32F103作为主控芯片,实现对各模块的控制和对数据的运算与分析,其中对TDOA定位算法进行改进,硬件上加入移动模块对误差进行消除,数据处理中引入DBSCAN算法消除离群点。试验结果表明,整个系统实现了微震监测与定位功能的协同一体,监测信号复现完好以及平面上微震源定位准确度较高,能够起到定位预警和减少微震带来灾害的作用,同时降低了系统成本,达成了预期目标。 展开更多
关键词 微震 监测定位 嵌入式 传感器 TDOA
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传感器台网布设对震源定位的影响规律及机制研究 被引量：7
6
作者 李楠 王恩元 +2 位作者 李保林 王笑然 陈栋 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期229-236,共8页
开展了不同传感器台网震源定位实验,分析了不同传感器台网布设下的震源定位误差分布规律,研究了震源定位双曲线域的非均匀特性,揭示了传感器台网对震源定位的作用机制.研究表明:传感器台网同时影响震源定位求解系统的稳定性和定位精度,... 开展了不同传感器台网震源定位实验,分析了不同传感器台网布设下的震源定位误差分布规律,研究了震源定位双曲线域的非均匀特性,揭示了传感器台网对震源定位的作用机制.研究表明:传感器台网同时影响震源定位求解系统的稳定性和定位精度,而且传感器台网对震源定位结果的影响具有非均匀性;监测区域中不同位置的震源定位精度和稳定性各不相同,传感器台网内部的震源定位精度和稳定性都高于外部震源;随着震源远离台网中心,定位精度和稳定性都呈下降趋势,且当震源到达传感器台网边缘和台网外部的区域时,震源定位精度和稳定性的下降速率急剧增加;基于震源定位双曲线控制方程研究揭示了震源定位双曲线域的非均匀特性,传感器台网通过放大波速和到时等输入数据误差影响震源定位结果,且震源定位双曲线域的非均匀特性导致传感器台网对输入数据误差的放大效应是非均匀的,这种非均匀的放大效应是震源定位精度和稳定性依赖于震源和传感器台网相对位置的重要原因. 展开更多
关键词 微震/声发射 传感器台网 震源定位 双曲线域 非均匀特性 放大效应
原文传递
基于ARM和FPGA的高精度矿山微震监测系统 被引量：2
7
作者 曹玲玲 李良光 +1 位作者 赵贵龙 高苗 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第8期81-83,共3页
针对基于DSP或单片机的微震监测系统的资源有限性,成本高、处理速度慢等问题,提出了一种基于FPGA和ARM的矿山微震监测系统。系统首先利用传感器采集煤矿井下地质运动的微震信号,并将其传送到主控芯片,对数据做出相关处理,然后再通过光... 针对基于DSP或单片机的微震监测系统的资源有限性,成本高、处理速度慢等问题,提出了一种基于FPGA和ARM的矿山微震监测系统。系统首先利用传感器采集煤矿井下地质运动的微震信号,并将其传送到主控芯片,对数据做出相关处理,然后再通过光纤传送至地面安全监控中心,对其进行分析显示。系统通过将采集的数据在送入缓存之前先进行数字滤波处理,以提高微震信号的精确度和抗干扰能力,采用基于FPGA的并行分布式算法的FIR滤波器,使处理速度和质量都优于传统数字滤波器。另外,基于异步的先进先出(FIFO)乒乓缓存操作可以实现数据的实时无缝传输。实验结果表明,系统可以精确地、实时地采集微震信号。 展开更多
关键词 微震 监测 矿山 传感器 数字滤波 先进先出
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