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专利号: 2019107736540
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高倾角多层界面的反射地震断层精细探测方法,其特征在于,具体步骤为:

A、在隧道顶底板分别以2m间距布置一排钻孔,各个钻孔的深度均超过隧道松动圈的范围,在每个钻孔最深处分别布置一个检波器,各个检波器均与地震仪连接;在距离隧道迎头最远的检波器后方10m的隧道右帮轴线上布置震源钻孔,震源钻孔的深度超过隧道松动圈的范围,震源点处于震源钻孔的最深处;

B、在震源点激发地震波,处于隧道顶底板的各个检波器接收到直达波信号和反射波信号反馈给地震仪,然后得出各个检波器接收到的直达波速度,计算各个直达波速度的平均速度,该平均速度即为隧道与首层界面之间的地震波速度V1;

C、分别计算隧道顶板各个检波器接收的反射波信号平均振幅和隧道底板各个检波器接收的反射波信号平均振幅,将两者的平均振幅进行比较,其中平均振幅较大的一侧对应断层倾斜方向;若底板上的检波器接收的反射信号平均幅值较大,则断层为下方靠近迎头,即向掘进方向的前方倾斜;若顶板上的检波器接收反射信号平均幅值较大,则断层上方靠近迎头,即向掘进方向的后方倾斜;

D、选取平均幅值较大的一侧检波器的反射信号,根据反射信号同相轴确定有效反射层数;根据首层反射信号的最大振幅提取波组,然后利用步骤B确定的地震波速度V1通过绕射偏移形成偏移成像,并根据步骤C中判断的断层倾向消除偏移假象,进而得出首层界面的位置和倾角;

E、在确定首层界面的位置、倾角和速度参数后,根据已有地质资料中的岩石地球物理性质确定第二层地震波速度的范围,并且根据步骤C确定的幅值较大一侧的反射信号计算第二层的主极化方向F、根据首层界面的位置、倾角和速度参数,结合在确定的第二层地震波速度范围内选取的不同速度值,分别构建不同射线传播路径,基于传播路径和速度进行极化偏移;具体过程为:Ⅰ、已知首层界面的地震波速度V1和界面倾角α1以及第二层反射信号主极化方向Ⅱ、选取幅值较大的一侧中任一检波器,根据第一层界面倾角α1做出法线方向 和第二层信号主极化方向 之间夹角θ1,根据斯奈尔定律利用θ1、v1和第二层速度范围内选取的任一速度值确定地震波在第二层介质中传播方向θ2;进而得出地震波在第一层界面和第二层界面之间的传播路径;

Ⅲ、将第一层界面的传播路径和速度信息和第二层界面的传播路径和速度信息通过叠前绕射偏移方法形成偏移成像,得到当前选取的第二层地震波速度值情况下的偏移成像结果;然后在第二层地震波速度范围内选取的不同速度值重复步骤Ⅱ和Ⅲ得出不同的偏移成像结果;

G、对不同偏移成像结果的能量叠加确定实际反射界面位置,并根据实际反射界面位置计算第二层实际地震波传播速度v2;

H、重复步骤E至G对第三层反射信号进行处理,直至完成所有反射信号的层数处理后,得出隧道界面的多层速度建模。