[发明专利]一种回采工作面随采地震采煤机震源函数重构方法及装置

说明书

本发明涉及一种震源函数重构方法及装置，属于地球物理勘探技术领域，具体是涉及一种回采工作面随采地震采煤机震源函数重构方法及装置。本发明重构出的震源函数主要的波场分量与采集信号中的优势波场相同，如果原始采集信号中纵波为优势波场，则重构的震源函数中纵波与实际震源函数等效，而横波波场则由于非相干叠加而被削弱；反之，横波与实际震源函数等效，而纵波分量被削弱。本发明能够通过远场信号重构采煤机震源函数，为随采地震干涉技术提供参考信号。

技术领域

本发明涉及一种震源函数重构方法及装置，属于地球物理勘探技术领域，具体是涉及一种回采工作面随采地震采煤机震源函数重构方法及装置。

背景技术

由于安全问题，传统地震勘探的炸药震源在煤矿井下是受限的，因而矿井地震勘探需要解决震源问题。近几年，以采煤机截割煤壁时的振动作为震源的随采地震探测技术逐渐成为了煤矿井下地震勘探的研究热点。这种探测技术能够实现对采煤工作面内静态地质构造高精度探测和开采动力灾害的监测预警，为采煤工作面的地质透明化、开采智能化提供数据支撑。

但由于采煤机采煤时是不断移动的，因此其震源信号在时间上是连续的，空间上又是运动的，使得采集数据无法直接应用。最直接方法是在采煤机附近安装检波器以接收震源的近场信号，作为地震干涉的参考信号。但由于采煤机是移动的，检波器的安装以及数据的实时回传难以实现，因此在没有近场信号的情况下无法获得采煤机震源的格林函数。在没有采煤机震源函数时，随采地震无法实现对数据的脉冲化处理，以及后续的波场提取和成像。

发明内容

本发明主要的目的是解决现有技术中所存在的上述的技术问题，提供了一种回采工作面随采地震采煤机震源函数重构方法及装置。该方法及装置能够通过远场信号重构采煤机震源函数，为随采地震干涉技术提供参考信号。

为解决上述问题，本发明的方案是：

一种回采工作面随采地震采煤机震源函数重构方法，包括：

数据采样步骤，对采集到的震源数据进行分段离散采样，并将任意两道记录的采样数据进行归一化互相关处理，获得任意两道记录之间的采样数据的互相关系数和互相关走时；丢弃互相关系数均方根大于给定阈值的时段对应的采样数据；

位置计算步骤，利用互相关走时进行定位得到采煤机在各时间段内对应的位置；

相位校正步骤，利用互相关走时进行定位计算出震源到接收点的绝对走时，利用各接收点的绝对走时对该接收点的采样数据进行相位校正；

数据叠加步骤，叠加各个时段对应的相位校正后的采样数据，得到各个时间段内采煤机位置处重构后的震源函数。

优选的，上述的一种回采工作面随采地震采煤机震源函数重构方法，还包括：

数据监测步骤，利用距离回采工作面两侧顺槽预定距离安装的浅孔检波器和/或在工作面进尺方向距切眼预定距离的对穿孔中安装的深孔多级检波器采集震源数据。

优选的，上述的一种回采工作面随采地震采煤机震源函数重构方法，所述数据采样步骤中，基于下式计算互相关系数均方根：

式中，N为检波器个数，i,j为检波器编号，取整数；c_ij为第i个检波器和第j个检波器数据的互相关系数。