瑞雷型地震槽波的相速度和群速度頻散曲線(xiàn),在低頻段的基階和第1高階模式可能存在"交叉"現(xiàn)象,影響槽波頻散曲線(xiàn)的正確拾取。為了研究這種"交叉"現(xiàn)象,設(shè)計(jì)了典型對(duì)稱(chēng)三層巖-煤-巖模型,考慮煤巖介質(zhì)縱橫波速度、密度和煤層厚度等參數(shù)的變化,利用廣義反射-透射系數(shù)算法計(jì)算了多組瑞雷型槽波頻散曲線(xiàn),并使用交錯(cuò)網(wǎng)格高階有限差分?jǐn)?shù)值模擬槽波地震記錄,提取頻散曲線(xiàn)進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),煤層與圍巖橫波速度的差異對(duì)槽波頻散曲線(xiàn)"交叉"現(xiàn)象起著決定性的影響,差異越大,越易產(chǎn)生"交叉"現(xiàn)象;而煤層縱波速度、密度和厚度變化對(duì)"交叉"現(xiàn)象影響較小。 

【文章來(lái)源】：煤礦安全. 2020,51(12)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

水平層狀模型

對(duì)稱(chēng)三層煤層模型

圖2 對(duì)稱(chēng)三層煤層模型若頻散曲線(xiàn)有交叉時(shí)，只有對(duì)“交叉”段進(jìn)行了預(yù)判優(yōu)化處理才能獲得正確的頻散曲線(xiàn)[7]。因?yàn)�，頻散曲線(xiàn)的計(jì)算過(guò)程是：對(duì)每個(gè)給定頻率f計(jì)算1次頻散方程式（1）的根，將獲得多個(gè)根（相速度c），最終把所有給定頻率計(jì)算的結(jié)果連接成1條連續(xù)的頻散曲線(xiàn)。通常情況下，依次搜到符合計(jì)算精度的根會(huì)先判給基階模式，再判給1階模式。若算法不做交叉判斷和優(yōu)化處理，則頻散曲線(xiàn)會(huì)出現(xiàn)連接錯(cuò)誤。例如，未優(yōu)化處理計(jì)算的圖2煤層中的槽波頻散曲線(xiàn)如圖4，相速度頻散曲線(xiàn)的基階和1階模式在低頻段并不交叉，是分開(kāi)的。但由此相速度曲線(xiàn)所計(jì)算的群速度曲線(xiàn)[14]會(huì)產(chǎn)生跳躍式的變化，而群速度不可能發(fā)生這樣的突變。因此判斷，圖4中基階和1階曲線(xiàn)相速度頻散曲線(xiàn)實(shí)際上是相交的。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3475936