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专利号: 2021106773446
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: 土层或岩石的钻进;采矿
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:

1.一种冲击地压矿井微震监测系统波形补全方法,其特征在于,该方法基于最小二乘法原理,包括如下步骤:

(1)根据微震监测系统采集到的波形文件及微震传感器最大量程获取波形缺失区间,按照时间顺序将每个区间命名为C1、C2、C3、……、Cn;

按时间顺序,C1前第一个波谷对应的时间和震动速度分别为tm1、vm1;C1后第一个波谷对应的时间和震动速度分别为tn1、vn1;C2前第一个波谷对应的时间和震动速度分别为tm2、vm2;

C2后第一个波谷对应的时间和震动速度分别为tn2、vn2;C3前第一个波谷对应的时间和震动速度分别为tm3、vm3;C3后第一个波谷对应的时间和震动速度分别为tn3、vn3;……;Cn前第一个波谷对应的时间和震动速度分别为tmn、vmn;Cn后第一个波谷对应的时间和震动速度分别为tnn、vnn;

C1波形缺失前一个采集点的时间和震动速度分别为tM1、vM1;C1波形缺失后第一个采集点的时间和震动速度分别为tN1、vN1;C2波形缺失前一个采集点的时间和震动速度分别为tM2、vM2;C2波形缺失后第一个采集点的时间和震动速度分别为tN2、vN2;C3波形缺失前一个采集点的时间和震动速度分别为tM3、vM3;C3波形缺失后第一个采集点的时间和震动速度分别为tN3、vN3;……;Cn波形缺失前一个采集点的时间和震动速度分别为tMn、vMn;Cn波形缺失后第一个采集点的时间和震动速度分别为tNn、vNn;

(2)已知微震传感器采样频率为f,则采样间隔Δt=1/f;选择tm1、tM1之间,tN1、tn1之间,tm2、tM2之间,tN2、tn2之间,tm3、tM3之间,tN3、tn3之间,……,tmn、tMn之间,tNn、tnn之间的数据点,通过计算得出相邻两个采样点之间的震动加速度a,a=Δv/Δt,根据tm1至tM1间数据点计算得到tm1至tM1间加速度a随时间t的值;同理计算得到tN1、tn1之间,tm2、tM2之间,tN2、tn2之间,tm3、tM3之间,tN3、tn3之间,……,tmn、tMn之间,tNn、tnn之间各自加速度a随时间t的值;

(3)基于最小二乘法原理,利用对tm1至tM1间的加速度am1与时间t进行拟合,得到am1与t的函数关系式am1(t);同理得到an1(t)、am2(t)、an2(t)、am3(t)、an3(t)、……、amn(t)、ann(t);

(4)由同一时间点波形补全后的峰值震动速度相等原理,即am1(t)与an1(t)之间所求得的峰值速度是相同的,函数式am1(t)、an1(t)分别在时间t上的积分均为波形补全后的峰值震动速度Vmax1,设Vmax1处对应的时间为tx1,对am1(t)、an1(t)两函数分别沿时间轴进行积分得到等式: 求解得出tx1;将tx1带入式 或式即得到 同时通过

函数式am1(t)、an1(t)对波形缺失区间进行补全;

同理得出am2(t)与an2(t)之间、am3(t)与an3(t)之间、……、amn(t)与ann(t)之间分别对应的(Vmax2,tx2)、(Vmax3,tx3)、……、(Vmaxn,txn),同时通过函数式am2(t)、an2(t)、am3(t)、an3(t)、……、amn(t)、ann(t)对波形缺失区间进行补全。

2.根据权利要求1所述的一种冲击地压矿井微震监测系统波形补全方法,其特征在于,步骤(3)中的拟合为分段拟合。

3.根据权利要求1或2所述的一种冲击地压矿井微震监测系统波形补全方法,其特征在于,步骤(1)中的微震传感器为SOS微震监测系统中的微震传感器,步骤(2)中采样频率f为

500Hz。