基于区域分割提高微震定位与波速反演精度的方法及装置

专利主权项内容

1.一种基于区域分割提高微震定位与波速反演精度的方法，其特征在于，包括：S1：根据煤田地质勘探资料获取煤层三向地应力值，设定测试初始平均波速v；0S2：根据初始平均波速v，通过微震传感器确定煤岩破裂事件初步位置A(x, y, z)以及波速场{v(x, y, z)}；000000000所述步骤S2中，根据初始平均波速v，通过微震传感器确定煤岩破裂事件初步位置A(x, y, z)，包括：00000S21：根据下述公式(1)确定从震源传播到台站的最短时间：t＝T(H, v, X)-t (1)iii0其中，H为震源位置，坐标表示为(x，y，z)；X为第i个台站坐标；v为P波波速；t为矿震发生时刻；T为读入的P波初至时刻；i＝1，…n，n为矿井中安装的台站数目；000i0iS22：根据Δt推理出如下述公式(2)目标函数：i其中，w为拾震传感器的距离权重；P为标准参数，取1或2；i通过寻优算法求解所述目标函数取得最小值时的(x，y，z，t)，获得震源的初步位置；0000S23：通过波速场反演法获得波速场{v(x, y, z)}；0000所述步骤S23中，通过波速场反演法获得波速场{v(x, y, z)}，包括：0000根据接收震动波的旅行时数据反演剖面的速度分布V(x，y)或慢度S(x，y)＝1/V(x，y)，从而实现矿井区域的波速场反演成像；S3：对待测区域煤岩体分割为多个块体，将所述波速场{v(x, y, z)}按照所述块体进行分割取值，获得每一块体的分段波速集[v，v，……，v]；000012a所述步骤S3中，对待测区域煤岩体分割为多个块体，包括：对待测区域煤岩体进行区域网格划分，将待测区域煤岩体分割为长、宽、高各1m的块体；S4：利用每一块体的分段波速代替初始平均波速重新计算岩体发生微震事件的校准位置A(x, y, z)；1111所述步骤S4中，利用每一块体的分段波速代替初始平均波速重新计算岩体发生微震事件的校准位置A(x, y, z)，包括：1111基于所述区域网格的划分，使用分段波速集[v，v，……，v]代替v进行微震定位，获得岩体发生微震事件的校准位置A(x, y, z)；12a01111S5：重复执行步骤S3-S4，进行多次迭代，直至所得微震事件位置较前一次位置变化范围在1m以内时，则优化完成，定位结果为实际微震事件位置，完成基于介质区域分割的微震定位；所述步骤S5中，重复执行步骤S3-S4，进行多次迭代，包括：根据新的微震定位结果，重复执行步骤S3-S4，依次获得第1次优化波速场{v(x, y, z)}，第1次优化块体波速v(x，y，z)和第2次定位结果A(x, y, z)，乃至第i次优化波速场{v(x, y, z)}，第i次优化块体波速v(x，y，z)和第i次优化定位结果A(x，y，z)，其中i≥2；11111abc2222iiiiiabciiii所述步骤S5中，直至所得微震事件位置较前一次位置变化范围在1m以内时，则优化完成，定位结果为实际微震事件位置，完成基于介质区域分割的微震定位，包括：对连续两次的定位结果进行对比，计算定位位置的变化量如果d≤1，且d≤1，则认为优化完成，定位结果为实际微震事件发生位置A(x, y, z)；否则，继续进行优化，直到满足d≤1，且d≤1，完成1m精度下的波速场反演和煤岩破裂定位。ii-1iiiiii-1