本文關(guān)鍵詞：金川鎳礦微地震弱信號提取及分析

  更多相關(guān)文章： 微地震監(jiān)測 信號分類 時頻分析 S變換 K-means聚類

【摘要】：當(dāng)前,我國礦山安全問題日漸凸顯,加強(qiáng)巷道支護(hù)和完善安全監(jiān)測體系是保障礦山高效生產(chǎn)和人員生命財產(chǎn)安全的必要手段。微地震監(jiān)測技術(shù)是通過對采集到的微震信號進(jìn)行篩選、分析、定位,提取其中所攜帶的圍巖變形信息,并以此為支護(hù)方案的設(shè)計和優(yōu)化提供科學(xué)支撐�；跁r頻分析的微地震信號提取及分析是影響微地震監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵點,也是本文的研究重點。首先,本文系統(tǒng)性地介紹了微地震監(jiān)測技術(shù)原理和信號時頻分析的常用方法,在MATLAB平臺上進(jìn)行數(shù)值模擬,研究了S變換法在非平穩(wěn)信號分析處理上的優(yōu)勢,并與CSIRO研發(fā)的Siroseis軟件的分析結(jié)果進(jìn)行對比,驗證了其正確性。最終選取S變換法作為分析礦山微地震信號的工具。其次,本文通過S變換法提取微地震信號的頻率、能量、持續(xù)時間等特征,將現(xiàn)場實測微地震信號分成了巖石破裂信號、敲擊信號、爆破信號、電脈沖信號、鉆孔信號、車輛信號六類。為了提高礦山微地震信號分類的效率和準(zhǔn)確度,通過K-means聚類法對實測信號進(jìn)行了綜合分類,分類結(jié)果顯示巖石破裂信號、爆破信號和敲擊信號的分類正確率分別達(dá)到100%、79.59%和76.19%,效果良好,為礦山微地震信號的自動識別提出了新思路。最后,本文對支護(hù)試驗段的巷道圍巖收斂監(jiān)測和微地震監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行了整理和分析,該試驗區(qū)巷道圍巖在開挖支護(hù)前期位移速度快、變形量大,到開挖后25天左右圍巖變形基本趨于穩(wěn)定,基于此,建議巷道的二次支護(hù)的最佳時間點選在開挖后的25-30天,以便充分利用圍巖的自身承載力,保障井下作業(yè)安全。
【關(guān)鍵詞】：微地震監(jiān)測 信號分類 時頻分析 S變換 K-means聚類
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD77;P315.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 引言9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 微地震技術(shù)的應(yīng)用研究11-12
• 1.2.2 S變換分析法的發(fā)展歷程和信號分析的應(yīng)用研究12-14
• 1.3 本文研究內(nèi)容及方法14-16
• 2 微地震監(jiān)測原理16-20
• 2.1 微地震的產(chǎn)生機(jī)理和分類16-18
• 2.2 微地震監(jiān)測技術(shù)18-19
• 2.3 本章小結(jié)19-20
• 3 微地震弱信號的提取與分析20-41
• 3.1 信號分析方法的發(fā)展20-21
• 3.2 時頻分析方法21-29
• 3.2.1 短時傅里葉變換21-24
• 3.2.2 小波變換24-25
• 3.2.3 Wigner-Ville分布25-26
• 3.2.4 S變換26-29
• 3.3 基于S變換和短時傅里葉變換的合成信號數(shù)值模擬29-36
• 3.3.1 高斯窗寬度對短時傅里葉變換分辨率的影響30-32
• 3.3.2 基于S變換的信號時頻分析32-34
• 3.3.3 S變換結(jié)果與Siroseis軟件結(jié)果對比34-36
• 3.4 基于S變換特征提取的微地震信號聚類分析36-39
• 3.5 本章小結(jié)39-41
• 4 金川鎳礦微地震監(jiān)測應(yīng)用41-78
• 4.1 礦區(qū)工程地質(zhì)概況41-42
• 4.2 微地震的監(jiān)測方案設(shè)計42-45
• 4.3 金川鎳礦微地震信號的處理及分析45-68
• 4.3.1 多源微地震信號識別45-64
• 4.3.2 多源微地震信號特征分析64-65
• 4.3.3 礦山多源微地震信號分類65-68
• 4.4 金川鎳礦支護(hù)試驗段巷道監(jiān)測結(jié)果68-75
• 4.4.1 巷道收斂監(jiān)測結(jié)果68-71
• 4.4.2 微地震監(jiān)測結(jié)果71-75
• 4.5 本章小結(jié)75-78
• 結(jié)論及展望78-80
• 結(jié)論78-79
• 展望79-80
• 致謝80-81
• 參考文獻(xiàn)81-86
• 附錄86-103
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的與學(xué)位論文內(nèi)容相關(guān)的學(xué)術(shù)論文及研究成果103

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本文編號：736036