微震定位技術在礦山越界開采監(jiān)測中的應用研究.pdf

1、北京建筑工程學院碩士學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。學位論文作者簽字：f℃匹碧。日期：2o，，年專月，用北京建筑工程學院碩士學位論文使用授權書本人同意將所著碩士學位論文《微震定位技

2、術在礦山越界開采監(jiān)測中的應用研究》著作權中的數(shù)字化制品復制權、信息網(wǎng)絡傳播權和匯編權授權北京建筑工程學院研究生處行使。上述授權的范圍包括：北京建筑工程學院自己使用或委托他人使用。本人保證為該論文作者，依法享有著作權，并愿承擔因著作權問題引起的責任。北京建筑工程學院須依照我國著作權法的有關規(guī)定，充分尊重本人享有的著作權權利(包括獲酬權)。本授權有效期5年。作者聯(lián)系方式：田巨慧地址：電話：手機：15511336272論文作者(簽章)：【硯囂

3、。20／／年3月相郵編：傳真：電子信箱：hdyy7682003@163comk鳴坤礦摘要／煳聊摘要本文以河北省國土資源廳《微震定位技術在礦山越界開采監(jiān)測中的應用研究》項目為依托，設計開發(fā)了一套與地理信息系統(tǒng)相結合的地下巷道采掘定位系統(tǒng)。系統(tǒng)由硬件軟件構成，硬件主要負責信號的采集并為軟件系統(tǒng)提供運行環(huán)境；系統(tǒng)軟件以VisualC和MATLAB為平臺，實現(xiàn)微震信號的濾波處理、定位解算算法并與MapObjects相結合，實現(xiàn)地下采掘巷道的繪制

4、。實現(xiàn)地下采掘巷道的繪制，首先要實現(xiàn)地下震源的精確定位，所以有效、準確提取震源信號，獲取震源信號到達各個傳感器的時間差是獲取震源位置的前提與關鍵。同時由于地下采礦放炮點多，巷道復雜，造成數(shù)據(jù)量大，如何組織數(shù)據(jù)，保存數(shù)據(jù)，實現(xiàn)與地理信息系統(tǒng)的完美結合是本文研究的另一個關鍵問題。因此本文圍繞地震信號的提取、震源定位以及礦山地下巷道數(shù)據(jù)存儲結構三個方面進行論文組織。其一，研究了礦震信號及其附帶噪聲的特點，討論了頻域低通濾波算法和小波閾值濾波方

5、法，比較了各自特點，并提出小波軟閾值濾波算法為該系統(tǒng)信號去噪的主要方法。實驗結果表明，在各個尺度上均采用小波軟閾值濾波，在去除高頻噪聲的同時保留了高低頻的有效信號。其二，詳細介紹了如何利用相關算法計算震源到達各個采樣點的時間差，提出了利用FFT計算序列相關的方法，并在VisualC中實現(xiàn)了算法的解算；同時詳細介紹了幾何定位算法及其求解方法，由于擬牛頓迭代法的解算速度慢，而且可能發(fā)散，不能求出實數(shù)解的特點，提出了增加傳感器埋設節(jié)點，完成非

6、線性方程組線性化的方法解算炮采位置。實驗證明幾何定位算法在將非線性方程組線性化之后，具有計算時間短、精度高等優(yōu)點，滿足系統(tǒng)實時的要求。其三，研究了礦山地下巷道的特點，分析了巷道組成的基本元素，建立了數(shù)學模型，將巷道信息以點元素的形式表示，結合地下巷道的特點，提出了復雜巷道的多叉樹模型表示，將多叉樹轉化為二叉樹存儲的方法，最后將VisualC與MapObjects相結合，實現(xiàn)了地下采掘巷道的繪制。最后，總結了本論文采用算法的特點和適用范圍