[发明专利]一种利用微震点作为震源计算矿区地震波传播速度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算地震波传播速度的计算方法，尤其涉及一种利用微震点作为震源计算矿区地震波传播速度的方法。

背景技术

地震波的传播速度是反应岩石应力状态的最有效的现场指标之一。

矿区局部岩石的地震波传播速度随着应力的增加而增加。当应力超过岩石的承受能力时，岩石会迅速破坏，破坏后的岩石会使地震波的传播速度迅速降低。更重要的是，地震波的传播速度也是反应岩石物理状态的有效指标。如岩石中充满瓦斯或水时不但会大大降低地震波的传播速度而者会影响地震波的传播特征。所以，在开采矿区来说，异常低的地震波传播速度应与瓦斯或水的突出源区有关，而高的地震波传播速度则与岩石的应力集中有关。了解和掌握地震波传播速度的分布，对预警、预报矿山灾害，避免灾害发生时带来的人员、财产损失有重大帮助。

目前，国内外确定岩石地震波传播速度的方法主要是勘探的方法，即在矿区的一处放炮而在另一处接受其产生的信号，然后根据接受到的时间长短来计算两处之间的岩石传播速度。这种方法需要事先布置勘探设备，在生产矿井中，布置勘探设备不仅受到空间的限制，而且需要及停工停产，这对矿山开采过程中非常不实用。更重要的是，它不能用于实时监测。所以，尽管地震波的传播速度能有效的提供大量的对矿山安全生产有益的信息，但并不能在现场得到应用。

发明内容

本发明针对现有技术的弊端，提供一种利用微震点作为震源计算矿区地震波传播速度的方法。

本发明所述利用微震点作为震源计算矿区地震波传播速度的方法，首先根据地震波在待测矿区内不同地层中传播速度的不同而将待测矿区的地层划分为不同的速度层，并将不同的速度层之间、顶层速度层的上部、以及底层速度层的下部均设置分隔界面；

以待测矿区内预定点为原点，在每一速度层建立三维连续速度方块，并对所述三维连续速度方块赋予初始值；

将待测矿区的每一分隔界面划分为具有三维空间的连续方格网；

在待测矿区的不同速度层内设置多个预定传感器；

并执行如下步骤：

步骤一，根据多个预定传感器测得的微震点产生的地震波时间确定微震点的坐标估计值；

步骤二，根据微震点的坐标估计值及所述预定传感器所在的速度层确定该微震点所产生的地震波至该预定传感器的所有可能传播路径；

步骤三，选取所有的可能传播路径中地震波传播时间与该预定传感器测得的地震波时间的差值符合预定范围的可能传播路径为固定传播路径；

步骤四，根据上述确定的固定传播路径及该固定传播路径上的三维连续速度方块的初始值计算出地震波的传播速度。

本发明所述利用微震点作为震源计算矿区地震波传播速度的方法的步骤一中，利用三点法确定微震点的坐标估计值。

本发明所述利用微震点作为震源计算矿区地震波传播速度的方法的步骤三中，根据微震点的坐标估计值、地震波的可能传播路径、以及该可能传播路径上的三维连续速度方块的初始值计算出地震波传播时间。

本发明所述利用微震点作为震源计算矿区地震波传播速度的方法的步骤三进一步包括：

若所述差值符合预定范围，则将该可能传播路径确定为固定传播路径，并继续确定其他可能传播路径对应的差值，直至所有可能传播路径均被确定为固定传播路径；

若所述差值不符合预定范围，则返回执行步骤一重新确定微震点的坐标估计值。

本发明所述利用微震点作为震源计算矿区地震波传播速度的方法中，不需要特别制造震源，而是利用矿山开采过程中岩石破坏所产生的微震点作为震源，并以此确定地震波传播速度在矿区矿山开采过程中的动态分布，不再像现有技术中必须停工停产方能进行，大大方便了矿山作业，减少了生产成本，且可大大提高安全性。

附图说明

图1为本发明所述利用微震点作为震源计算矿区地震波传播速度的方法的流程示意图；

图2为本发明所述利用微震点作为震源计算矿区地震波传播速度的方法中将待测矿区进行划分的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。