岩石破裂信号辨识及自动识别方法研究

发布时间：2024-03-10 12:00

　　岩石破裂信号蕴含着丰富的岩体破裂信息,在岩爆预测及冲击地压监测中得到了广泛应用。然而,矿井下环境复杂多变,干扰因素众多,将岩石破裂信号从其他微震信号中辨识出来对于灾害预警预报,工程管理有十分重要的意义。目前大多数的岩石破裂信号依靠人工处理,工作量大,且花费时间较多,很容易延误灾害预警信息预报,因此如何快速的自动识别出岩石破裂信号信号,提高岩爆等灾害预警的及时性和准确性是一个亟待解决的难题。本文以白鹤滩柱状节理玄武岩地下厂房的微震信号为依托,总结岩石破裂信号、爆破信号、电气信号四种微震信号的差异性及基本特点,确定了四种微震信号特征提取方法及特征参数,分析了四种信号的持续时间、上升时间、P-S波到时差、最大振幅、最大频谱值、主频六种特征参数的分布区间与规律,简单分析了这六个参数作为下文中信号分类识别依据是否适用。以爆破信号、岩石破裂信号、锚杆钻机信号、电气信号组成岩石破裂信号识别的样本集,确定输入节点为6,输出层节点数为4,隐含层层数为2的BP神经网路识别模型,并通过优化方法确定了隐含层各层节点数,基于白鹤滩的数据建立了白鹤滩柱状节理玄武岩岩石破裂信号识别模型,形成网络结构的训练数据的四种...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.2微差毫秒爆破信号波形示意图

在爆破的时候同时起爆，然后通过微震监测系统采集并分息。微差爆破一般放炮时间比较固定，能接收到微震信号的传感器波形图上爆破信号大多数表现为成组出现，一般超过2个，传较大，波峰明显，尤其是离爆破点比较近的传感器，其震动波远的较大，爆破信号之间的间隔时间较短，示波器上得到的波出明显....

图2.3小爆破信号波形示意图

动信号清晰易辨识，尾波较长，持续时间较长，约1s左右，幅，振幅量级比其他信号大。破波形如图2.2中所示，其持续时间250ms左右，最大1v/g，量级为-1，示波通道内只有一个爆破信号，其振幅显上升升，再下降，反复多次，且衰减相对较慢，其振幅变化从侧面能量释放规律。

图2.4岩石破裂信号波形示意图

图2.4岩石破裂信号波形示意图气信号监测的现场电磁环境十分复杂，通常传感器信号线都做了电磁现场还是有很多大型设备运行，而高压线路和传感器信号线交会对产生干扰，因此会使得监测数据中会出现大量的电气信号会大幅度的增大监测系统自动处理以及人工处理数据的工作量度。根据现场的实际辛苦....

图2.4电气信号波形示意图

（d）类型4图2.4电气信号波形示意图杆钻机信号机信号通常为安装锚杆时采用钻机施工锚杆孔产生微震信间内连续监测信号均相似，且接收到的传感器个数也比较作频率比较固定，同一个事件，多个通道，甚至多个波形.5所示，单个通道内锚杆钻机信号连续出现，信号时间间隔同或相似，单个信号....

本文编号：3924760