微震定位技術(shù)在礦山越界開采監(jiān)測中的應(yīng)用研究.pdf

1、北京建筑工程學(xué)院碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進(jìn)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(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽字：f℃匹碧。日期：2o，，年專月，用北京建筑工程學(xué)院碩士學(xué)位論文使用授權(quán)書本人同意將所著碩士學(xué)位論文《微震定位技

2、術(shù)在礦山越界開采監(jiān)測中的應(yīng)用研究》著作權(quán)中的數(shù)字化制品復(fù)制權(quán)、信息網(wǎng)絡(luò)傳播權(quán)和匯編權(quán)授權(quán)北京建筑工程學(xué)院研究生處行使。上述授權(quán)的范圍包括：北京建筑工程學(xué)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(quán)，并愿承擔(dān)因著作權(quán)問題引起的責(zé)任。北京建筑工程學(xué)院須依照我國著作權(quán)法的有關(guān)規(guī)定，充分尊重本人享有的著作權(quán)權(quán)利(包括獲酬權(quán))。本授權(quán)有效期5年。作者聯(lián)系方式：田巨慧地址：電話：手機(jī)：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(shù)在礦山越界開采監(jiān)測中的應(yīng)用研究》項目為依托，設(shè)計開發(fā)了一套與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合的地下巷道采掘定位系統(tǒng)。系統(tǒng)由硬件軟件構(gòu)成，硬件主要負(fù)責(zé)信號的采集并為軟件系統(tǒng)提供運(yùn)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(jié)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(zhǔn)確提取震源信號，獲取震源信號到達(dá)各個傳感器的時間差是獲取震源位置的前提與關(guān)鍵。同時由于地下采礦放炮點多，巷道復(fù)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(jié)合是本文研究的另一個關(guān)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(jié)構(gòu)三個方面進(jìn)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(jié)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(xì)介紹了如何利用相關(guān)算法計算震源到達(dá)各個采樣點的時間差，提出了利用FFT計算序列相關(guān)的方法，并在VisualC中實現(xiàn)了算法的解算；同時詳細(xì)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(shè)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(xué)模型，將巷道信息以點元素的形式表示，結(jié)合地下巷道的特點，提出了復(fù)雜巷道的多叉樹模型表示，將多叉樹轉(zhuǎn)化為二叉樹存儲的方法，最后將VisualC與MapObjects相結(jié)合，實現(xiàn)了地下采掘巷道的繪制。最后，總結(jié)了本論文采用算法的特點和適用范圍