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申请/专利权人：徐州弘毅科技发展有限公司

摘要：一种基于微震监测系统下P波波速计算及校正方法，利用煤矿中的微震监测系统，在井下选定监测区域，通过监测终端选取清晰且易判识P波到时的矿震波形或放炮波形，对于矿震波形，获取各监测通道采集震动波的P波初至时刻、拾震传感器空间坐标；对于放炮波形，获取各监测通道采集震动波的P波初至时刻、拾震传感器空间坐标、放炮参数；根据获取的参数建立方程或方程组，进行P波波速的计算，并根据解的情况确定出P波波速v，再对结果进行校正，最终得到P波波速vP。该方法可通过监测的矿震波形或放炮波形计算并校正P波波速，优化、调整监测区域内P波波速，提高了微震监测系统定位矿震的精度，为监测预警冲击地压危险奠定了可靠的技术基础。

主权项：1.一种基于微震监测系统下P波波速计算及校正方法，其特征在于，包括以下步骤；步骤一：对于未安装微震监测系统的煤矿，在煤矿井下进行微震监测系统的安装，并确保其能正常运行；对于已安装微震监测系统的煤矿，直接执行步骤二；步骤二：在井下选定监测区域通过监测终端筛选出由拾震传感器7所采集的清晰且易判识P波到时的矿震波形或放炮波形；当波形为放炮波形，且已知放炮震源位置和放炮时刻，则直接执行步骤三中的S31；当波形为放炮波形，且已知放炮震源位置，则直接执行步骤三中的S32；当波形为矿震波形，则直接执行步骤三中的S33；步骤三：计算P波波速v；S31：记录放炮震源的空间坐标x0,，y0，z0，记录放炮时刻t0，对筛选的波形选择1个监测通道，记录该监测通道所对应拾震传感器7的空间坐标x1，y1，z1，对此监测通道进行标波，读取P波初至时刻为t1；再利用公式1对选择的监测通道列出方程，计算P波波速v，然后直接执行步骤四；x1-x02+y1-y02+z1-z02＝v*t1-t021；S32：记录放炮震源的空间坐标x0,，y0，z0，对筛选的波形选择至少2个监测通道，分别记为1号监测通道、2号监测通道，并分别记录2个监测通道所对应的拾震传感器7的空间坐标x1，y1，z1、x2，y2，z2，对2个监测通道监测的波形进行标波，读取P波初至时刻，分别记为t1、t2；再利用公式2对选择的2个监测通道分别列出方程建立方程组，计算P波波速v，然后直接执行步骤四； S33：根据P波初至的先后顺序，初步判别震源发生的区域范围后，优先选择P波初至靠前接收的5个拾震传感器7所对应的5个监测通道；对于5个监测通道，分别确定出其所对应的5个拾震传感器7的空间坐标，并分别记为x1，y1，z1、x2，y2，z2、……、x5，y5，z5，再对以上5个监测通道进行标波，读取P波初至时刻，分别记为t1、t2、……、t5；定义5个未知量x，y，z，v，t，其中，x，y，z为震源的空间坐标、v为P波波速、t为震动发生时刻，利用公式3对选择的5个监测通道分别列出求解方程，并将得到的5个方程进行联合建立方程组4，以用于计算P波波速v，然后直接执行步骤四；xi-x2+yi-y2+zi-z2＝v*ti-t23；式中：i表示通道的编号，i＝1、2、3、4和5； 步骤四：计算得出的P波波速v存在多组解，包括实数解、复数解；计算得出的震动发生时刻为实数解时记为t，为复数解时，将实部部分记为t'，根据计算确定的t和t'，按照以下判别原则确定出P波波速v：①存在实数解的发震时刻t小于各个监测通道接收波形到时ti，但复数解的发震时刻t'大于各个监测通道接收波形到时ti，或只有实数解，取实数解作为结果；②实数解的发震时刻t大于各个监测通道接收波形到时ti，但存在复数解的发震时刻t'小于各个监测通道接收波到时ti，或只有复数解，取复数解的模作为结果；③存在实数解的发震时刻t小于各个监测通道接收波形到时ti，而且存在复数解的发震时刻t'也小于各个监测通道接收波形到时ti，取满足条件的复数解的模和实数解的平均值作为结果；④实数解的发震时刻t大于各个检监测通道接收波形到时ti，且复数解的发震时刻t'也大于各个监测通道接收波形到时ti，则删除该组解；步骤五：在井下选定监测区域选择出符合步骤二要求的矿震波形或者放炮波形，并分别按照步骤三、四求解出P波波速v；若求得的P波波速v数量不超过10个时，去掉其中最大值、最小值后采用平均数法计算出P波波速v0；反之，若求得的P波波速v数量大于10个时，在离散程度较小时采用平均数法或者中位数法计算出P波波速v0，在离散程度较大时采用众数法计算出P波波速v0；步骤六：根据步骤五求解出的井下选定监测区域的P波波速v0，利用该监测区域已知震源位置的震动，通过写入P波波速v0的微震监测系统，定位、求解出该已知震源位置的理论值，并将已知震源位置的理论值与已知震源位置的实际值进行对比，若平面误差不大于±20m、垂直误差不大于±50m，则判定所求解出的该监测区域的P波波速v0符合现场实际情况；反之，则判定所求解出的该监测区域的P波波速v0不符合现场实际情况，将其删除，并重新按照步骤一至五对最终P波波速v进行优化、调整，直至所求解出的该监测区域的P波波速v0符合现场实际情况，从而确定出P波波速vP。

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