[发明专利]一种基于Radon变换的矿山微震层析成像定位算法

权利要求书

1.一种基于Radon变换的矿山微震层析成像定位算法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤S1，结合高精度微震监测系统的监测结果，对采动诱发的矿山微地震信号进行采集和精细化处理，将四维地震记录转换为球坐标系时空域二位记录；

步骤S2，根据地震层析成像原理和Fourier变换理论，推导建立了地震层析成像技术中的投影和反投影计算公式；

步骤S3，将微震记录投影到球坐标时空域中，获得震源表达式，求取了矿山微地震记录的慢度谱；

步骤S4，提出了层析扫描参数的选择准则；

步骤S5，建立了利用慢度谱中的能量极值识别微地震事件及其波型的准则，提出了矿山微震自动定位的判据，实现了矿山微地震的自动定位；

步骤S6，提出了矿山微震震源参数计算模型，计算得出了微震震源有效物理参数。

2.根据权利要求1所述的基于Radon变换的矿山微震层析成像定位算法，其特征在于：步骤S1中将大地坐标系时空域(R,t_r)表示的四维地震记录g(x_r,y_r,z_r,t_r)转换成球坐标系时空域(r,t)的二维地震波记录f(r,t)，公式如下：

其中，x_s、y_s、z_s：表示大地坐标系中的震源位置；t_s：表示微地震发震时刻；x_r、y_r、z_r：表示大地坐标系中的检波器位置；t_r：表示地震波到达R_r(x_r,y_r,z_r)处的时刻；g(x_r,y_r,z_r,t_r)：表示大地坐标时空域中的地震波记录；r，t：表示球坐标时空域中的地震波传播距离、地震波旅行时，在球坐标系中，震源位置r＝0、激发时刻t＝0，f(r,t)表示球坐标时空域中的地震波记录。

3.根据权利要求1所述的基于Radon变换的矿山微震层析成像定位算法，其特征在于：步骤S2中地震层析成像技术中的投影和反投影计算公式：

式中，检波器接收到的地震信号为一个二维函数f(r,t)，r表示震源位置到检波器位置之间的距离，t表示接收时间长度。

4.根据权利要求1所述的基于Radon变换的矿山微震层析成像定位算法，其特征在于：步骤S3中微地震记录在球坐标时空域中的投影表达式如下：

其中：i＝1,2,3...N：表示接收道序号；j＝1,2,3...M：表示可能的震源位置序号；k＝1,2,3...K：表示扫描参数值的序号；t表示截距；p_k表示斜率；g(x_ri,y_ri,z_ri,t_ri)表示微地震记录。

5.根据权利要求1所述的基于Radon变换的矿山微震层析成像定位算法，其特征在于：步骤S4中扫描参数p_k的采样间隔△p应满足下列表达式：

其中：f_max是所有微地震接收道中信号的最大频率；r_max是震源位置与各检波器之间距离的最大值。