1.一种提高CT反演分辨率和效率的自适应不等间距网格划分方法,其特征在于包括如下步骤:a.在采煤工作面布置多台被动CT反演台站,被动CT反演台站以包围采煤工作面的方式进行布置,利用布置的所有被动CT反演台站采集工作面的矿震数据,利用矿震数据计算区域内矿震震源分布的协方差矩阵C,并求出协方差矩阵C的特征值λi和特征向量Pi(i=1,2,
3);
b.利用计算得到的协方差矩阵C的特征值λi配合卡方分布值s标准置信椭球,标准置信椭球的表达式为:式中,s为卡方分布表中的χ2分布值,λ1,λ2,λ3为矿震震源的协方差矩阵C的特征值;
c.根据采集到的所有震源坐标信息,计算震源坐标平均值 利用协方差矩阵特征向量Pi和震源坐标平均值 对标准置信椭球进行坐标转换,得到置信椭球的实际空间分布;
d.将整个采煤工作面截取为三维空间模型,利用置信椭球的实际空间分布在三维空间模型中进行置信椭球的模型成像,将置信椭球成像在采煤工作面的空间模型中的X,Y,Z方向进行投影,投影范围内的采煤工作面空间模型采用加密的等间距网格划分,投影范围外的采煤工作面空间模型采用稀疏的不等间距网格划分。
2.根据权利要求1所述的提高CT反演分辨率和效率的自适应不等间距网格划分方法,其特征在于所述矿震震源分布的协方差矩阵C的计算利用以下公式:式中,
n
为通过被动CT反演台站采集到的矿震数,xi,yi,zi分别是矿震震源在x,y,z轴的坐标值(i=
1,2...n), 分别是矿震震源坐标在x,y,z方向上的平均值:
3.根据权利要求1或2所述的提高CT反演分辨率和效率的自适应不等间距网格划分方法,其特征在于所述协方差矩阵C的特征值λi和协方差矩阵C的特征向量Pi(i=1,2,3)的计算利用公式:CPi=λiPi,
式中,λi为常量,Pi为列向量,P1,P2,P3皆为单位向量且相互正交。
4.根据权利要求1所述的提高CT反演分辨率和效率的自适应不等间距网格划分方法,其特征在于所述卡方分布值s,即卡方分布表中的χ2值,由卡方分布临界值表查得,该值与概率值和自由度的大小有关。
5.根据权利要求1所述的提高CT反演分辨率和效率的自适应不等间距网格划分方法,其特征在于:所述采用特征向量(P1,P2,P3)和震源坐标平均值 对标准置信椭球进行坐标转换的方法是:首先利用公式: 将标准置信椭球坐标进行平移,式中,x’,y’,z’表示标准置信椭球平移后的坐标,平移后利用公式: 对置信椭球在平移基础上再进行旋转,式中,x”,y”,z”表示椭球在平移基础上再旋转后的坐标。
6.根据权利要求1所述的提高CT反演分辨率和效率的自适应不等间距网格划分方法,其特征在于:所述投影范围内的采煤工作面空间模型加密的网格间距由矿震射线覆盖密度和采煤工作面实际布置情况决定,间距取值为5m~30m;投影范围外的采煤工作面空间模型网格间距大小随距椭球距离的增加呈等比规律增加,等比数列的首项取值大于30m,公比取值为1.2~1.5。