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矿井突水灾变过程电阻率约束反演成像实时监测模拟研究
被引量:
29
1
作者
刘斌
李术才
+4 位作者
聂利超
王静
李利平
刘征宇
宋杰
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第10期1722-1731,共10页
为实现矿井突水灾变的实时监测与灾变前兆的预警,提出了突水灾变过程电阻率约束反演成像实时监测方法。首先,将表征网格电阻率变化范围的不等式约束施加到电阻率反演成像方程中,并设计了快速反演算法,有效地改善了反演的多解性与计算效...
为实现矿井突水灾变的实时监测与灾变前兆的预警,提出了突水灾变过程电阻率约束反演成像实时监测方法。首先,将表征网格电阻率变化范围的不等式约束施加到电阻率反演成像方程中,并设计了快速反演算法,有效地改善了反演的多解性与计算效率,据此建立了电阻率约束反演成像实时监测方法。同时,开展了隐伏断层底板突水约束反演成像实时监测的数值试验,利用灰度相关系数理论定量评价了突水过程中的电阻率反演图像主要响应特征:表现为反演图像中岩层断裂、突水通道形成等重要事件及图像灰度相关性系数的基本持续单调发展或信息突变。最后,将实时监测方法应用到矿井突水物理模拟试验中,实现了对裂隙萌生、扩展、岩层断裂等重要突水过程的较真实动态成像,提前813 s准确捕捉到灾变前兆信息,表明电阻率约束反演成像实时监测方法用于突水灾害监测与预警具有良好的可行性。
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关键词
矿井突水
实时监测
电阻率约束
反演成像
灾变前兆
灰度相关性系数
定量分析
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职称材料
基于非负矩阵分解及电阻率约束的粒子群优化自然电位三维反演
2
作者
崔益安
李浩
+3 位作者
王璞
谢静
张丽娟
罗议建
《地球物理学报》
2025年第9期3600-3615,共16页
自然电位信号来源复杂,实测数据由多种自然电流源叠加贡献,直接反演可能获得假异常.本文利用基于最小相关约束的非负矩阵分解算法开展混合自然电位信号盲源分离预处理以提取目标自然电位信号,然后采用基于电阻率约束的阻尼粒子群优化算...
自然电位信号来源复杂,实测数据由多种自然电流源叠加贡献,直接反演可能获得假异常.本文利用基于最小相关约束的非负矩阵分解算法开展混合自然电位信号盲源分离预处理以提取目标自然电位信号,然后采用基于电阻率约束的阻尼粒子群优化算法实现自然电流源三维反演成像,并通过聚焦于金属矿产勘探领域的数值算例、物理模拟实验以及现场案例测试了算法的有效性.研究表明,非负矩阵分解预处理能大幅提高目标自然电位信号的信噪比,为反演提供优质的数据基础,提升数据解释的准确性;基于电阻率约束的粒子群优化算法汇集了梯度反演及全局优化反演的优点:不依赖于初始模型、具有全局搜索能力、场源分布符合实际物理意义.本文研究对金属矿产勘探领域实测自然电位数据预处理及反演解释具有参考价值.
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关键词
自然电位
非负矩阵分解
电阻率约束
粒子群优化反演
金属矿产勘探
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职称材料
题名
矿井突水灾变过程电阻率约束反演成像实时监测模拟研究
被引量:
29
1
作者
刘斌
李术才
聂利超
王静
李利平
刘征宇
宋杰
机构
山东大学岩土与结构工程研究中心
山东大学控制科学与工程学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第10期1722-1731,共10页
基金
国家自然科学基金重点资助项目(51139004)
国家自然科学基金青年基金资助项目(41102183)
山东省自然科学基金资助项目(ZR2011EEQ013)
文摘
为实现矿井突水灾变的实时监测与灾变前兆的预警,提出了突水灾变过程电阻率约束反演成像实时监测方法。首先,将表征网格电阻率变化范围的不等式约束施加到电阻率反演成像方程中,并设计了快速反演算法,有效地改善了反演的多解性与计算效率,据此建立了电阻率约束反演成像实时监测方法。同时,开展了隐伏断层底板突水约束反演成像实时监测的数值试验,利用灰度相关系数理论定量评价了突水过程中的电阻率反演图像主要响应特征:表现为反演图像中岩层断裂、突水通道形成等重要事件及图像灰度相关性系数的基本持续单调发展或信息突变。最后,将实时监测方法应用到矿井突水物理模拟试验中,实现了对裂隙萌生、扩展、岩层断裂等重要突水过程的较真实动态成像,提前813 s准确捕捉到灾变前兆信息,表明电阻率约束反演成像实时监测方法用于突水灾害监测与预警具有良好的可行性。
关键词
矿井突水
实时监测
电阻率约束
反演成像
灾变前兆
灰度相关性系数
定量分析
Keywords
mine water inrush
real-time monitoring
electrical resistivity constrained inversion imaging
water inrush precursor
gray correlation coefficient
quantitative evaluation
分类号
P631.3 [天文地球—地质矿产勘探]
TD745.2 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
基于非负矩阵分解及电阻率约束的粒子群优化自然电位三维反演
2
作者
崔益安
李浩
王璞
谢静
张丽娟
罗议建
机构
中南大学地球科学与信息物理学院
出处
《地球物理学报》
2025年第9期3600-3615,共16页
基金
国家自然科学基金(42174170,42204135,42474173)
中国博士后科学基金(2024M750105)资助.
文摘
自然电位信号来源复杂,实测数据由多种自然电流源叠加贡献,直接反演可能获得假异常.本文利用基于最小相关约束的非负矩阵分解算法开展混合自然电位信号盲源分离预处理以提取目标自然电位信号,然后采用基于电阻率约束的阻尼粒子群优化算法实现自然电流源三维反演成像,并通过聚焦于金属矿产勘探领域的数值算例、物理模拟实验以及现场案例测试了算法的有效性.研究表明,非负矩阵分解预处理能大幅提高目标自然电位信号的信噪比,为反演提供优质的数据基础,提升数据解释的准确性;基于电阻率约束的粒子群优化算法汇集了梯度反演及全局优化反演的优点:不依赖于初始模型、具有全局搜索能力、场源分布符合实际物理意义.本文研究对金属矿产勘探领域实测自然电位数据预处理及反演解释具有参考价值.
关键词
自然电位
非负矩阵分解
电阻率约束
粒子群优化反演
金属矿产勘探
Keywords
Self-potential
Non-negative matrix decomposition
Resistivity constraint
Particle swarm optimization inversion
Metal mineral exploration
分类号
P631 [天文地球]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
矿井突水灾变过程电阻率约束反演成像实时监测模拟研究
刘斌
李术才
聂利超
王静
李利平
刘征宇
宋杰
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
29
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职称材料
2
基于非负矩阵分解及电阻率约束的粒子群优化自然电位三维反演
崔益安
李浩
王璞
谢静
张丽娟
罗议建
《地球物理学报》
2025
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