融合钻进参数与地震波反射法的隧道围岩级别分类预测模型研究

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作者 徐昆杰 张治荣 +4 位作者 向露露 程海兵 童建军 叶沛 苗兴旺 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第3期579-586,共8页

为综合利用隧道勘察及施工阶段的地质信息,提升掌子面围岩级别判识的准确性,提出一种基于钻进参数与超前地质预报地震波反射法(TSP)融合的围岩级别智能判识方法。首先,从施工现场收集钻进参数、TSP报告及掌子面地质素描,读取相应的数据... 为综合利用隧道勘察及施工阶段的地质信息,提升掌子面围岩级别判识的准确性,提出一种基于钻进参数与超前地质预报地震波反射法(TSP)融合的围岩级别智能判识方法。首先,从施工现场收集钻进参数、TSP报告及掌子面地质素描,读取相应的数据与围岩级别信息。其次,为明确钻进参数与地震波反射法的融合方式,设置5种融合工况,并选择4种机器学习分类算法(K近邻、梯度提升树、随机森林、极限树)验证融合数据的可分性。考虑到数据划分方式对模型的拟合能力有影响,通过设置随机数种子对数据集进行500种划分,以使各模型充分拟合。研究结果表明:采用钻进参数中的进给速度、推进压力、打击压力及回转压力与TSP中纵波速度、横波速度进行融合的工况下,模型分类效果最好,最大准确率为91.3%(采用极限树模型)。最后,使用贝叶斯优化算法对极限树模型的超参数进行优化,通过对比分析,经过优化后的模型在各个围岩级别上的分类性能均有所提升,且总体准确率为93.27%,提升了1.93%。 展开更多

关键词 隧道 围岩分级 钻进参数 地震波反射法 机器学习 贝叶斯优化算法

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基于地震波反射法的盾构施工超前地质预报初探 被引量：8

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作者 侯伟清 张星煜 叶英 《隧道建设》 北大核心 2017年第8期1003-1010,共8页

由于北京地铁八号线三期工程六营门站—五福堂站盾构段区间特殊的工程环境及工艺,使得传统的预报方法难以开展实施。以盾构刀盘切削震动为震源,以地震波反射法为原理进行地震波相位特性和振幅特性的解析,提出了基于地震波反射法的盾构... 由于北京地铁八号线三期工程六营门站—五福堂站盾构段区间特殊的工程环境及工艺,使得传统的预报方法难以开展实施。以盾构刀盘切削震动为震源,以地震波反射法为原理进行地震波相位特性和振幅特性的解析,提出了基于地震波反射法的盾构施工超前地质预报方法,并进行超前预报及跟踪对比工作。现场试验表明:基于地震波反射法的盾构施工超前地质预报系统布设简单、操作方便,且不影响作业面推进;基于地震波反射法的盾构施工超前地质预报系统能较好地反映地下介质体的形状与轮廓,图像判译结果基本与地质资料吻合,与开挖跟踪结果一致。 展开更多

关键词 盾构施工 超前地质预报 地震波反射法 正演模拟

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延庆怀来地区高分辨率浅地震反射剖面 被引量：17

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作者 刘保金 孙振国 +4 位作者 赵成斌 顾梦林 李长法 冷欣荣 李德庆 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 1999年第4期425-430,共6页

在延庆怀来地区穿过深断裂位置开展的浅地震反射测量获得了高分辨率的地壳浅部结构图像。结果表明,研究区内浅层断裂发育,覆盖层分层清晰,具有良好的反射性质。基底为前震旦纪地层,埋深500 ～1 000m 不等,由一系列无规律的弱反射构成。... 在延庆怀来地区穿过深断裂位置开展的浅地震反射测量获得了高分辨率的地壳浅部结构图像。结果表明,研究区内浅层断裂发育,覆盖层分层清晰,具有良好的反射性质。基底为前震旦纪地层,埋深500 ～1 000m 不等,由一系列无规律的弱反射构成。狼山断裂是延矾盆地北缘的控制性断裂,在剖面上呈铲形,反映了年轻发育阶段的伸展构造特征。 展开更多

关键词 地震波反射法 延庆-怀来盆地 高分辨率 石油勘探

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隧道反射地震超前探测偏移成像 被引量：25

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作者 沈鸿雁 李庆春 冯宏 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期298-304,共7页

在隧道、井巷反射地震超前探测(TRSP)观测系统的基础上,依据几何地震学原理,重点研究了隧道情况下,地震波的时距曲线关系,借助绕射叠加原理,实现了直接从时间域到空间域的深度偏移成像,分析了成像运算量的影响因素,并对速度分析和深度... 在隧道、井巷反射地震超前探测(TRSP)观测系统的基础上,依据几何地震学原理,重点研究了隧道情况下,地震波的时距曲线关系,借助绕射叠加原理,实现了直接从时间域到空间域的深度偏移成像,分析了成像运算量的影响因素,并对速度分析和深度偏移成像计算分别采用不同精度的剖分网格,同时引入插值技术,通过模型和实际资料处理验证,在不影响成像精度的情况下,可大量节省运算时间,成像效果良好. 展开更多

关键词 隧道 反射地震波法 超前预报 偏移成像 绕射叠加

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采动影响下软岩巷道松动圈的联合测试方法研究 被引量：2

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作者 张向东 黄开勇 楚金祎 《水资源与水工程学报》 2012年第5期11-14,共4页

为进一步研究软岩巷道在受采动影响下的围岩松动圈大小及发展规律,为锚杆锚索支护技术提供科学的依据,选取内蒙古鄂尔多斯市高家梁煤矿受采动影响的软岩巷道为研究对象,运用孔壁检视法和地震波反射法联合现场测试,然后用分形理论来预测... 为进一步研究软岩巷道在受采动影响下的围岩松动圈大小及发展规律,为锚杆锚索支护技术提供科学的依据,选取内蒙古鄂尔多斯市高家梁煤矿受采动影响的软岩巷道为研究对象,运用孔壁检视法和地震波反射法联合现场测试,然后用分形理论来预测比较围岩松动圈大小的方法来测定围岩松动圈;现场实测结果表明:受采动影响的巷道的松动圈是一个不断扩展的过程,最终稳定在1.7～1.9 m之间,而且用分形理论预测的结果和现场测试的结果几乎相同;该联合测试方法为软岩巷道的支护参数选择提供了依据,为其他类似矿井的松动圈测试提供了一种新方法而且具有重大的指导意义。 展开更多

关键词 软岩 松动圈 孔壁检视法 地震波反射法 分形理论

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地震逆时偏移成像条件在巷道中应用对比及噪声压制策略 被引量：2

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作者 杨智超 高有潮 +3 位作者 王建森 毛淑婷 郝磊 张庆松 《金属矿山》 CAS 北大核心 2021年第5期78-85,共8页

为了保障矿山巷道(隧道)等地下工程在复杂的地质条件下安全高效开挖,需要采用有效而准确的超前预报技术来提前探明开挖面前方的地质情况。在各类超前预报技术中,地震波反射法是最主流的方法之一,其最大的优点是探测距离远、界面识别效... 为了保障矿山巷道(隧道)等地下工程在复杂的地质条件下安全高效开挖,需要采用有效而准确的超前预报技术来提前探明开挖面前方的地质情况。在各类超前预报技术中,地震波反射法是最主流的方法之一,其最大的优点是探测距离远、界面识别效果好。逆时偏移(Reverse-time Migration,RTM)是一种基于地震波反射信息对地质结构进行精确刻画的先进成像理论,将其用于矿山巷道(隧道)地震波超前预报可以大幅提升探测精度。在逆时偏移过程中,特别是在矿山巷道复杂的观测环境下,成像条件的选择以及低频噪声的压制策略是保证最终成像质量的关键。以地震波逆时偏移理论为基础,构建了3种典型巷道不良地质体模型,对几种常用的逆时偏移成像条件以及低频噪声压制方法进行了对比分析。结果表明:基于Poynting矢量去噪的互相关成像条件是最适用于矿山巷道(隧道)地震波逆时偏移的成像条件。分析结果为逆时偏移成像在矿山巷道(隧道)地震波超前探测中的实际应用奠定了基础。 展开更多

关键词 巷道超前地质预报 地震波反射法 逆时偏移成像 成像条件 低频噪声

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新型防爆地震仪在瓦斯隧道超前地质预报中的应用 被引量：3

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作者 李好 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2020年第2期261-266,共6页

为提高瓦斯隧道地震波反射法超前地质预报现场作业的安全性及可操作性,介绍一种新型防爆地震仪的主机结构、主板设计、本安电源及远程控制等核心技术,同时介绍检波器气囊耦合技术;最后采用36道防爆地震仪和高精度三分量地震检波器气囊... 为提高瓦斯隧道地震波反射法超前地质预报现场作业的安全性及可操作性,介绍一种新型防爆地震仪的主机结构、主板设计、本安电源及远程控制等核心技术,同时介绍检波器气囊耦合技术;最后采用36道防爆地震仪和高精度三分量地震检波器气囊耦合装置,在重庆渝北至四川广安高速公路华蓥山隧道进口右线K24+314掌子面处进行超前探测试验,其采集的地震记录质量高,气囊耦合方式现场操作方便快捷。经过与传统的国外TSP仪器及钢管锚固剂耦合方式对比分析,充分说明采用国内的矿用防爆地震仪及其配套研制的检波器气囊耦合装置完全适用于各类瓦斯隧道地震波反射法超前地质预报工作,且能使地震波反射法实现本质安全。 展开更多

关键词 瓦斯隧道 超前地质预报 新型防爆地震仪 地震波反射法

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地下工程塌方的综合物探研究 被引量：4

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作者 周建民 金丰年 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z2期441-444,共4页

当地下工程发生塌方失去对坍塌体进行直接探测的条件时,可采用物探方法查清塌方原因及其形态与规模。物探方法的选择应根据现场的实际工作环境及介质条件,并结合塌方距离地表的深浅,进行综合考虑。由于物性的多样化、物性层与地质层存... 当地下工程发生塌方失去对坍塌体进行直接探测的条件时,可采用物探方法查清塌方原因及其形态与规模。物探方法的选择应根据现场的实际工作环境及介质条件,并结合塌方距离地表的深浅,进行综合考虑。由于物性的多样化、物性层与地质层存在差异,单一的物探方法难免有误。采用综合物探方法,用多种参数从不同的物性角度进行观测分析、相互验证,才能获得最佳的探测效果。本文通过实例,介绍了地下工程塌方综合物探的工作方法及相关经验。 展开更多

关键词 地下工程 塌方 综合物探 高密度电阻率法 地震波反射法 地震波折射法

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三维分块倾斜界面的反演及其应用 被引量：4

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作者 赖晓玲 郑需要 张先康 《西北地震学报》 CSCD 1997年第3期63-68,共6页

介绍了利用反射波走时反演介质层速度和包含直立断层的三维界面的计算方法．对各层界面利用多个倾斜或平界面方程来描述．给出了数值计算实例．结果表明，反演解与真模型很接近，说明计算方法是有效的．利用该方法处理了唐山地震区的Ｐ... 介绍了利用反射波走时反演介质层速度和包含直立断层的三维界面的计算方法．对各层界面利用多个倾斜或平界面方程来描述．给出了数值计算实例．结果表明，反演解与真模型很接近，说明计算方法是有效的．利用该方法处理了唐山地震区的ＰｍＰ反射波资料，获得了该区域莫霍界面的三维分块形态．唐山附近莫霍界面错断与该区域１９７６年唐山地震及一系列余震的发生有密切的联系． 展开更多

关键词 莫霍间断面 地震波反射法 分块倾斜界面 地震区

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立井井筒掘进地质条件综合探查与分析 被引量：4

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作者 郭立全 张平松 +1 位作者 李圣林 胡富彭 《煤炭工程》 北大核心 2021年第1期43-46,共4页

为了探明淮南潘一煤矿主井井筒掘进前方F32断层准确位置及富水情况,针对单一地球物理方法存在认识多样性与结果多解性的问题,提出采用反射地震法和瞬变电磁法相综合的多参数综合物探方法对F32断层进行超前探测;并辅以数值模拟与物理模... 为了探明淮南潘一煤矿主井井筒掘进前方F32断层准确位置及富水情况,针对单一地球物理方法存在认识多样性与结果多解性的问题,提出采用反射地震法和瞬变电磁法相综合的多参数综合物探方法对F32断层进行超前探测;并辅以数值模拟与物理模型试验对井筒掘进前方地质条件超前探查进行了系统研究。研究结果表明:多种物探方法进行综合超前探测可以提升对掘进前方地质条件解释的准确率,其中反射地震波法可以定位地质界面位置,瞬变电磁法基于电性特征分析可以判断构造的富水特征,并可以辅助判定地质界面位置。现场应用得出F32断层的位置在-786.8~-792.8m段,岩层整体含水性不强;探测结果为井筒设计及安全施工提供参考。 展开更多

关键词 立井井筒 掘进地质条件 综合探查 反射地震波法 瞬变电磁法

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用超声波技术检查顶板状况

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《矿业安全与环保》 1975年第2期42-49,共8页

采煤事故的统计资料表明,井下死亡事故以发生于顶板岩石冒落者最多,估计每年死亡一百多人.工作面最容易发生这类事故,因为人们大部份时间是呆在这里,而支护工作常常跟不上工作面的推进.考虑到矿工的安全,提出了寻找检查松动岩石特别是... 采煤事故的统计资料表明,井下死亡事故以发生于顶板岩石冒落者最多,估计每年死亡一百多人.工作面最容易发生这类事故,因为人们大部份时间是呆在这里,而支护工作常常跟不上工作面的推进.考虑到矿工的安全,提出了寻找检查松动岩石特别是顶板中的松动岩石的方法的研究工作.矿业局正在资助一项关于地震波反射法的应用的专业研究计划,其中包括检查裂缝、粘土层、锅形页岩块及其他危险顶板状况用的技术与仪器.据文献记载,在声波测试顶板方面已做了一些工作.萨默菲尔德指出,用加速计检测顶板岩石的谐振是可行的。 展开更多

关键词 岩石冒落 波发生器 油页岩 油母页岩 固体燃料 地震波反射法 裂缝表面 顶板 换能器 传感器 测深仪 超声波技术

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