本書以作者及相關(guān)學(xué)者近年來在微震監(jiān)測理論技術(shù)等方面所做工作為基礎(chǔ),系統(tǒng)總結(jié)了為提升金屬礦為代表的硬巖礦山微震震源定位精度而提出的新思路、新方法和新技術(shù)。包括礦山工程災(zāi)害及微震監(jiān)測技術(shù)、礦山微震定位原理、微震到時(shí)差拾取方法、微震傳感器布置的優(yōu)化設(shè)計(jì)、復(fù)雜介質(zhì)中的微震定位方法、礦山巖體災(zāi)害微震監(jiān)測系統(tǒng)和礦山微震監(jiān)測實(shí)例。可供從事安全科學(xué)與工程、采礦工程、巖土工程等領(lǐng)域研究和學(xué)習(xí)的科研工作者、研究生和本科生參考。
黃麟淇,女,甘肅慶陽人。中南大學(xué)安全科學(xué)與工程系副教授,博士生導(dǎo)師。中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)科普專委會(huì)副主任、中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)工程安全與防護(hù)專委會(huì)理事。湖南省首批荷尖人才、湖南省青年托舉人才、湖南省優(yōu)秀青年基金和湖南省青年科技獎(jiǎng)獲得者。主要從事地下工程災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警方面的教學(xué)和科研工作。
主持國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題、國家自然科學(xué)基金面上和青年基金等項(xiàng)目;在Tunnelling and Underground Space Technology、RockMechanicas And Rock Engineering等期刊以第一作者或通訊作者發(fā)表學(xué)術(shù)論文27篇,單篇最高引用123次,獲得發(fā)明專利和軟件著作權(quán)13項(xiàng),參編行業(yè)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)3部;獲中國黃金協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)(1/20)、中國職業(yè)健康協(xié)會(huì)一等獎(jiǎng)(2/15)、湖南省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)(6/6)、湖南省自然科學(xué)二等獎(jiǎng)(5/6)、中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)(4/20)等多項(xiàng)省部級(jí)科研獎(jiǎng)勵(lì)。
第1章 礦山工程災(zāi)害及微震監(jiān)測技術(shù)
1.1 巖石破裂特征及其聲學(xué)特性
1.1.1 巖石破裂特征
1.1.2 巖石聲發(fā)射與微震
1.1.3 巖石破裂特征的聲學(xué)參數(shù)
1.2 礦山工程災(zāi)害
1.2.1 采礦工程常規(guī)災(zāi)害
1.2.2 深部硬巖礦山非常規(guī)破壞
1.3 微震監(jiān)測
1.3.1 微震現(xiàn)象
1.3.2 微震技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.3 微震監(jiān)測系統(tǒng)及應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
第2章 微震定位基本原理
2.1 微震定位方法
2.1.1 定位基本原理
2.1.2 到時(shí)定位法
2.1.3 到時(shí)差定位法
2.2 震源定位算法
2.2.1 定位算法研究進(jìn)展
2.2.2 定位算法
2.3 微震定位影響因素
2.3.1 走時(shí)與到時(shí)
2.3.2 傳感器布局
2.3.3 波速模型
2.3.4 定位算法
參考文獻(xiàn)
第3章 微震到時(shí)差拾取方法
3.1 到時(shí)差拾取常規(guī)方法
3.1.1 到時(shí)差拾取技術(shù)現(xiàn)狀
3.1.2 到時(shí)差計(jì)算方法
3.2 基于交叉小波變換的到時(shí)差計(jì)算方法
3.2.1 理論介紹
3.2.2 試驗(yàn)流程
3.2.3 單波試驗(yàn)
3.2.4 統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)
3.3 基于深度學(xué)習(xí)的到時(shí)拾取方法
3.3.1 理論介紹
3.3.2 模型構(gòu)建
3.3.3 計(jì)算實(shí)例
參考文獻(xiàn)
第4章 微震傳感器布置的優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.1 常規(guī)傳感器布置原則
4.2 基于TOPSIS的傳感器布置方案
4.3 基于主成分分析的傳感器布置方案
4.4 基于k—means聚類算法的傳感器布置方案優(yōu)化
4.5 傳感器的位置分析及二次定位驗(yàn)證
4.5.1 研究思路
4.5.2 算法設(shè)計(jì)
4.6 方法有效性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.6.1 模擬實(shí)驗(yàn)
4.6.2 現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)
參考文獻(xiàn)
第5章 復(fù)雜介質(zhì)中的微震定位方法
5.1 研究背景
5.2 Geiger定位方法
5.3 雙差定位方法
5.4 各向異性介質(zhì)定位方法
5.4.1 機(jī)理分析與建模
5.4.2 各向異性介質(zhì)中定位問題的和聲算法求解
5.4.3 和聲算法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.4.4 各向異性介質(zhì)中定位問題的遺傳算法求解
5.4.5 遺傳算法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.5 干涉定位方法
5.5.1 基于干涉成像的微震源定位方法
5.5.2 基于交叉小波能量函數(shù)的干涉定位
5.5.3 模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與參數(shù)學(xué)習(xí)
5.5.4 現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與對比
參考文獻(xiàn)
第6章 礦山巖體災(zāi)害微震監(jiān)測系統(tǒng)
6.1 微震監(jiān)測系統(tǒng)硬件要求
6.2 微震監(jiān)測系統(tǒng)軟件要求
6.3 開陽磷礦用沙壩礦區(qū)微震監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建與實(shí)施
6.3.1 傳感器安裝
6.3.2 微震系統(tǒng)搭建
6.3.3 系統(tǒng)維護(hù)
6.4 山東黃金玲瓏金礦微震監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)例
6.4.1 原始數(shù)據(jù)預(yù)處理
6.4.2 選定主成分
6.4.3 計(jì)算綜合評價(jià)值
6.4.4 微震監(jiān)測系統(tǒng)精度分析
6.4.5 微震監(jiān)測系統(tǒng)安裝
參考文獻(xiàn)