[发明专利]一种纵横波解耦的高精度微震定位方法

权利要求书

1.一种纵横波解耦的高精度微震定位方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤一、在煤层工作面一侧的巷道内相互等间距呈一排布设多个检波器，在煤层工作面远离切眼处向煤层和围岩中实施斜向钻孔并布置相互等间距呈一排布设多个检波器，两排检波器均通过连接主线与采集基站及采集主机连接，使检波器、采集基站及采集主机形成L型地震观测系统；当煤层工作面内发生一次微震事件后，通过L型地震观测系统实时接收各个检波器采集的震源数据；

步骤二、建立纵横波解耦形式的准速度应力方程：

其中：ρ为密度；α和β分别为P波速和S波速；v_x、v_y和v_z分别为x、y和z方向的质点振动的速度分量；τ₁₁₁、τ_111x、τ_111y、τ_111z、τ₁₂、τ₁₃和τ₂₃分别为质点沿着七个不同方向振动的应力分量；为一阶时间微分算子；/和/为与纵波相关的质点沿着x、y和z方向振动的速度分量，/和/为与横波相关的质点沿着x、y和z方向振动的速度分量，/分别为与纵波和横波相关的空间方向求导算子；

步骤三、将步骤一同一次采集的地震数据进行分组，处于同一排的各个检波器采集的地震数据作为一组，共形成两组数据；

步骤四、选择步骤三划分后的其中一组，将该组数据确定为第一反传震源数据，根据该反传震源数据采用有限差分算法求解步骤二建立的纵横波解耦形式的准速度应力方程，得到反传波场数据和/

选择另一组数据并将其确定为第二反传震源数据，根据该反传震源数据采用有限差分算法求解步骤二建立的纵横波解耦形式的准速度应力方程，得到反传波场数据和/

步骤五、将步骤四获得的两组数据的波场互相关计算定位结果：

式中：I^αα(x)和I^ββ(x)分别表示PP波图像和SS波图像，其中P表示纵波，S表示横波；

将PP波图像和SS波图像进行联合解释，选取PP波图像和SS波图像中最大能量聚焦位置作为震源位置，并且根据该位置能量的大小确定其微震震级；

步骤六、重复步骤三至五，对下一次采集的地震数据进行分析处理后，确定本次采集数据定位的微震事件位置及其对应的微震震级。

2.根据权利要求1所述的一种纵横波解耦的高精度微震定位方法，其特征在于，所述步骤四的采用有限差分算法求解过程中使用的差分模板为时间四阶空间任意偶数阶差分模板，具体为：

γ_r,χ＝χΔth_r

其中，u表示波场变量，能为τ₁₁₁、τ_111x、τ_111y、τ_111z、τ₁₂、τ₁₃、τ₂₃、和其中任意一个变量；Nr表示差分模板单边长度，h_r表示r方向的网格步长，r表示与导数相关的坐标轴，φ表示平行于r轴的坐标轴；Δt表示时间采样间隔；χ取α和β。

3.根据权利要求1所述的一种纵横波解耦的高精度微震定位方法，其特征在于，所述检波器可为单分量或者三分量检波器。