[发明专利]一种用于隧道超前地质预报的多源地震干涉法

权利要求书

1.一种用于隧道超前地质预报的多源地震干涉法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在开挖隧道的一端掌子面上规律埋置多个震源，在该隧道的另一端掌子面和边墙上规律布设地震检波器组；

(2)同时控制所有震源引爆，激发地震波，使不同震源产生的地震波相互叠加形成多个传播源后穿过未开挖的隧道体围岩；

(3)通过已布设的地震检波器组采集透射这些地震波，形成地震记录；

(4)对这些地震记录的数据进行地震干涉处理后，获得隧道未开挖段的地震波特征图谱，通过对所述地震波特征图谱分析，达到对隧道未开挖段超前地质预报，

其中，地震干涉处理的具体步骤如下：

(4a)对所述地震记录进行滤波、反褶积处理，提高信噪比；

(4b)在所述地震记录中选取某一道地震记录作为虚拟原信号；

(4c)采用虚拟原信号同其它各道地震记录进行互相关、卷积处理，形成虚源地震记录；

(4d)多次循环步骤(4b)～(4c)的处理流程，形成多道虚源地震记录；

(4e)对虚源地震记录叠加，获得具有干涉特性的地震波特征图谱。

2.根据权利要求1所述的一种用于隧道超前地质预报的多源地震干涉法，其特征在于，所述地震检波器组由多个沿开挖隧道轮廓的掌子面均匀布设的地震检波器组成。

3.根据权利要求1所述的一种用于隧道超前地质预报的多源地震干涉法，其特征在于，所述地震检波器还在所述掌子面的边墙上以背离掌子面方向等间距布设。

4.根据权利要求1所述的一种用于隧道超前地质预报的多源地震干涉法，其特征在于，所述震源采用隧道开挖的爆破源。

5.根据权利要求1～4任一项所述的一种用于隧道超前地质预报的多源地震干涉法，其特征在于，所述地震记录按二维数值方式记录。

6.根据权利要求5所述的一种用于隧道超前地质预报的多源地震干涉法，其特征在于，所述步骤(4)中对所述地震波特征图谱分析的步骤如下：

(4f)对所述地震波特征图谱进行整体分析，确定出明显异常区；

(4g)依据所述明显异常区的位置及规模对未开挖隧道区段进行分段；

(4h)根据地震波特征参数在介质中传播特征，判定所述明显异常区的岩性、结构及地下水变化；

(4i)对各划分区段内异常进行细化和分析，判定可能存在的地质病害及风险；

(4j)对区段进行风险等级划分。

7.根据权利要求6所述的一种用于隧道超前地质预报的多源地震干涉法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述地质病害包括溶洞、断层、破碎带、煤层。