礦山地震活動及其混沌時間序列分析.pdf

1、冬瓜山銅礦應(yīng)用微震技術(shù)進行礦山地震活動的監(jiān)測,人們所關(guān)心的是巖體是否發(fā)生地震活動,乃至可能引發(fā)地壓現(xiàn)象的位置、時間及不穩(wěn)定程度,若能預(yù)測地震活動未來時刻的具體情況,得出地震活動變化的基本規(guī)律,對礦工的生命安全和礦井的安全生產(chǎn)都具有十分重要的意義。本文運用定量地震學(xué)和統(tǒng)計學(xué)對能量一地震矩特征、頻度-震級的規(guī)律進行了統(tǒng)計分析;然后利用混沌時間序列的相空間重構(gòu)理論對礦山地震活動的時間序列進行吸引子恢復(fù),從恢復(fù)后的吸引子發(fā)現(xiàn)原系統(tǒng)的規(guī)律;最后運

2、用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對礦震強度進行了模擬和預(yù)測,取得了較為理想的結(jié)果。本文的主要的研究成果如下:
　　 (1)冬瓜山銅礦地震活動時程分析及參數(shù)統(tǒng)計:根據(jù)所給實例探討礦山地震時程分布規(guī)律;討論冬瓜山銅礦地震活動的頻度-震級、能量-地震矩分布規(guī)律,發(fā)現(xiàn)兩者都存在兩種分布模式;
　　 (2)礦山地震活動時間序列的相空間重構(gòu)研究。簡單介紹了混沌的本質(zhì),分別采用自相關(guān)法和飽和關(guān)聯(lián)維數(shù)法確定重構(gòu)相空間的兩個重要參數(shù):延遲時間和嵌入維

3、數(shù)。計算結(jié)果顯示地震矩和地震能量的時間延遲基本處于2-3之間,嵌入維數(shù)值均為6-8維。對地震能量進行重構(gòu)后發(fā)現(xiàn)二維重構(gòu)軌跡圖出現(xiàn)“雙峰分布”模式,三維重構(gòu)軌跡圖出現(xiàn)“三峰分布”模式;
　　 (3)研究了怎樣判定礦山地震活動時間序列的混沌性質(zhì)。分別從Lyapunov指數(shù)、關(guān)聯(lián)維數(shù)兩個重要的混沌系統(tǒng)特征量對時間序列混沌特性進行定量判別,判定結(jié)果顯示冬瓜山銅礦地震活動時間序列確實屬于混沌時間序列;
　　 (4)研究了礦山地震活