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基于角谱法的偶极SH横波远探测声场模拟方法
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作者 陈声远 苏远大 +2 位作者 段文星 李盛清 唐晓明 《地球物理学报》 北大核心 2025年第6期2404-2415,共12页
偶极子横波作为远探测测井在近年来得到了快速发展,井中偶极子声源在地层中的辐射、反射和透射声场的可视化有助于更加直观地研究远探测声场特征.本文基于偶极横波远探测技术的基本原理和方法,提出了一种利用角谱法快速计算远探测声场... 偶极子横波作为远探测测井在近年来得到了快速发展,井中偶极子声源在地层中的辐射、反射和透射声场的可视化有助于更加直观地研究远探测声场特征.本文基于偶极横波远探测技术的基本原理和方法,提出了一种利用角谱法快速计算远探测声场的解析方法,其计算结果与三维时域有限差分计算结果对比验证了该方法的正确性.利用解析方法计算了井旁多层平行地层界面下SH横波的远探测声场快照,并对解析模拟和现场实测的裸眼井SH横波远探测测井数据进行偏移成像.多尺度模型计算结果表明:即便是对常规小尺度模型的SH横波的远探测声场模拟,在相同精度的条件下,解析方法的计算效率与有限差分数值方法相比提高了两个量级,在大尺度模型的模拟上,本文方法较数值方法更具优势.本文的结果为模拟井外远探测声场特征提供了一种快速有效方法. 展开更多
关键词 声波探测 偶极SH横波 角谱 反射和透射 声场快照
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利用声波远距离超前探测技术预报掘进工作面前方地质异常体的效果研究 被引量:4
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作者 郭纯 《矿业安全与环保》 北大核心 2013年第3期80-83,共4页
介绍了声波远距离超前探测技术的原理和工作方法,阐述了应用该技术和DTC-150型防爆远距离地质超前探测系统在赵固一矿探测掘进工作面前方地质异常体的效果及其验证情况,物探准确率在72%以上。分析了声波远距离超前探测技术在数据采集质... 介绍了声波远距离超前探测技术的原理和工作方法,阐述了应用该技术和DTC-150型防爆远距离地质超前探测系统在赵固一矿探测掘进工作面前方地质异常体的效果及其验证情况,物探准确率在72%以上。分析了声波远距离超前探测技术在数据采集质量、数据处理参数选择等方面存在的问题,指出了今后需要改进的方向。 展开更多
关键词 声波 距离探测 物探 地质预报 效果
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转动红外探测器下地面远距离运动目标检测方法 被引量:2
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作者 徐富元 顾国华 +2 位作者 陈钱 王长江 杨蔚 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期1080-1086,共7页
地面远距离运动目标检测是红外成像防御中的关键技术之一。地面远距离运动目标检测指利用红外探测器对远距离运动目标实现自动探测和捕获。由于目标距离较远,在红外探测器上成像面积较小,同时远距离运动目标容易被遮挡,很难将目标从复... 地面远距离运动目标检测是红外成像防御中的关键技术之一。地面远距离运动目标检测指利用红外探测器对远距离运动目标实现自动探测和捕获。由于目标距离较远,在红外探测器上成像面积较小,同时远距离运动目标容易被遮挡,很难将目标从复杂的地面背景中提取出来。提出了一种能够在面阵红外探测器转动的条件下实现远距离地面运动目标检测方法。首先利用图像信息计算红外探测器的运动补偿参数并通过背景更新获取目标一次检测结果,然后采用光流法获取背景和目标的运动信息,通过计算背景和目标之间的运动信息相关性实现目标最终检测。实验采用多种场景对文中算法进行验证,结果表明该方法通过转动红外探测器可以扩大目标搜索区域,利用背景和目标之间运动信息的相关性有效地克服了目标遮挡、目标重叠和视差等问题。 展开更多
关键词 转动红外探测 距离运动目标检测 光流 运动信息相关性
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基于声波远探测的识别地质异常体方法及其试验研究 被引量:1
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作者 徐嘉轩 侯明勋 刘磊 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第8期43-47,52,共6页
针对岩体工程领域里对地质异常体的探测与识别存在的不足,提出将声波远探测成像方法应用于浅层地表岩体工程中的地质分界面及空洞、裂缝等地质异常体识别。根据浅表岩体工程声波远探测的应用场景及施工要求,设计并试制了一套声波远探测... 针对岩体工程领域里对地质异常体的探测与识别存在的不足,提出将声波远探测成像方法应用于浅层地表岩体工程中的地质分界面及空洞、裂缝等地质异常体识别。根据浅表岩体工程声波远探测的应用场景及施工要求,设计并试制了一套声波远探测室内试验装置,优化了实现远探测的关键核心部件偶极子声源。采用改进的三叠片型换能器压电陶瓷配置方案,可以满足对绝大部分地层的探测需求。激励偶极子的直流高压脉冲信号源频率为1 Hz、发射脉宽1μs、最大直流脉冲电压3 kV。在一定厚度的水泥地板上开展了初步试验,通过单波波形分析和多波综合研究,根据直达波、反射波特征分析计算了试验场地内的水泥接缝、立柱相对位置信息,实验结果与现场实际特征相吻合。该试验方法为将声波远探测方法应用于浅层地表岩体工程中地质异常体识别研究奠定了基础;同时,亦为其今后应用于隧道超前地质预报研究提供一定的参考。 展开更多
关键词 探测声波成像 偶极子声源 超前地质预报 地质异常体
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HSP超前探测技术在煤矿TBM掘进巷道中的应用研究 被引量:10
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作者 张盛 陈召 +5 位作者 卢松 杨战标 冀畔俊 贺飞 鲁义强 刘佳伟 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期107-117,共11页
随着全断面掘进机TBM(Tunnel Boring Machine)逐渐应用于煤矿岩巷掘进,对不良地质构造进行超前准确快速预测的需求日益迫切。通过对主动源地震波超前探测方法的特点和TBM破岩震源超前探测技术的适用性进行分析,结合煤矿巷道地质和生产条... 随着全断面掘进机TBM(Tunnel Boring Machine)逐渐应用于煤矿岩巷掘进,对不良地质构造进行超前准确快速预测的需求日益迫切。通过对主动源地震波超前探测方法的特点和TBM破岩震源超前探测技术的适用性进行分析,结合煤矿巷道地质和生产条件,提出了适用于煤矿巷道TBM掘进的HSP超前探测方法。以河南平顶山首山一矿TBM掘进底板瓦斯治理巷道为工程背景,选用防爆硬件一体化设计的探测仪器在煤矿巷道中进行应用。构建了空间型观测方式对煤矿巷道近水平煤线进行探测,优化了双护盾TBM掘进巷道狭小空间检波器阵列式布置参数;基于时频分析、互相关干涉处理、反射与散射联合反演等方法处理原始信号并进行探测结果成像。研究表明:采用空间型观测方式可实现与巷道小角度斜交煤线的识别,设计震源与首检波器间距离为15 m时最优。通过时频分析提取有效信号,利用互相关干涉法获取虚拟震源道和反射特征曲线,并结合反射与散射联合反演成像得到探测区域地层反射能量分布图,能够较准确地推测得到围岩存在的不良地质构造。通过比较现场开挖揭露情况与探测结果发现两者吻合度较高,表明HSP超前探测方法可实现掘进工作面前方100 m范围内超前无损地质预测,有助于提高煤矿岩巷TBM掘进速度。 展开更多
关键词 煤矿岩巷 超前探测 水平声波探测(HSP) TBM 破岩震源
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坑道直流聚焦超前探测电阻率法有限元数值模拟 被引量:14
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作者 柳建新 邓小康 +3 位作者 郭荣文 刘海飞 童孝忠 柳卓 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期970-975,共6页
通过有限元法数值计算,对影响坑道直流聚焦法超前探测距离的主要因素及该方法的超前探测距离进行研究。模拟含水层体积变化、测量电极距变化、异常电阻率比值、坑道旁侧异常体的变化和掘进面后方坑道中的金属体对超前探测距离的影响。... 通过有限元法数值计算,对影响坑道直流聚焦法超前探测距离的主要因素及该方法的超前探测距离进行研究。模拟含水层体积变化、测量电极距变化、异常电阻率比值、坑道旁侧异常体的变化和掘进面后方坑道中的金属体对超前探测距离的影响。结果表明:掘进面到含水层的距离、测量极距变化和异常电阻率比值对聚焦法超前探测距离的影响不大,当坑道后方存在金属体时对超前探测距离没有影响;而坑道正前方目标体(含水层)的体积变化对聚焦法超前探测距离的确定影响较大,聚焦法超前探测的有效距离为10~11 m。 展开更多
关键词 坑道 聚焦电流 有限元 超前探测距离
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基于鞍点法与互易性的远探测波场模拟 被引量:4
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作者 许家旗 胡恒山 《应用声学》 CSCD 北大核心 2019年第3期293-300,共8页
声波远探测中波场是非轴对称的,采用数值算法计算波场会耗费大量时间,无法满足实际测井数据实时处理的需求。为了解决这一问题,该文采用解析法分别计算辐射场和井外界面反射波激发的井内响应。首先利用鞍点法获得井内声源的远场辐射波场... 声波远探测中波场是非轴对称的,采用数值算法计算波场会耗费大量时间,无法满足实际测井数据实时处理的需求。为了解决这一问题,该文采用解析法分别计算辐射场和井外界面反射波激发的井内响应。首先利用鞍点法获得井内声源的远场辐射波场,并与实轴积分获得的精确结果进行比较验证解的正确性。然后将反射波等效为集中力的辐射波,利用集中力与井内声源的互易关系获得反射波激发的井内波场解,该解答与有限差分模拟结果一致。该方法为远探测的正演模拟和远探测结果的及时评价提供了有效手段。 展开更多
关键词 声波探测 鞍点 互易性 渐近解
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矿井综合物探技术在隐伏含水构造超前探测中的应用 被引量:15
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作者 袁德铸 《矿业安全与环保》 北大核心 2016年第4期68-71,共4页
为了准确探测煤矿掘进工作面前方隐伏含水构造,采用矿井远距离声波超前探测法和直流电法的综合物探技术,对焦作煤业集团赵固二矿掘进巷道隐伏含水构造进行了超前探测,结果表明:远距离声波超前探测法可以较好地探测掘进工作面前方隐伏地... 为了准确探测煤矿掘进工作面前方隐伏含水构造,采用矿井远距离声波超前探测法和直流电法的综合物探技术,对焦作煤业集团赵固二矿掘进巷道隐伏含水构造进行了超前探测,结果表明:远距离声波超前探测法可以较好地探测掘进工作面前方隐伏地质构造异常体的位置和规模,井下直流电法可以查明构造异常体的富水性,综合利用这两种物探技术能够做到取长补短、对比验证,可在提高预报准确率的同时兼顾构造探测和富水性探测。 展开更多
关键词 综合物探 隐伏含水构造 超前探测 远距离声波超前探测法 井下直流电
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新型矿井多波多分量地震反射法观测系统关键技术研究
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作者 李云波 《工矿自动化》 2011年第4期1-5,共5页
针对DTC-150防爆地质超前探测仪在工程应用中存在的解释成果误差较大的问题,提出了研制一种新型矿井多波多分量地震反射法观测系统的必要性;分析了煤岩有效地震波频率特性,提出新型矿井多波多分量地震反射法观测系统的有效布设方式为震... 针对DTC-150防爆地质超前探测仪在工程应用中存在的解释成果误差较大的问题,提出了研制一种新型矿井多波多分量地震反射法观测系统的必要性;分析了煤岩有效地震波频率特性,提出新型矿井多波多分量地震反射法观测系统的有效布设方式为震源置于掘进面远端,采用一炮多收制;介绍了该系统中高速高精度多通道数据采集模块的电路设计;给出了该系统为消除掘进面绕射回波干扰和放炮形成的巷道声波干扰的处理方法。该系统已研制成功,实验结果表明,其本底噪声小,且具有较高的可靠性和稳定性。 展开更多
关键词 矿井物探 超前探测 地震反射 多波多分量 一炮多收制 绕射回收干扰 声波干扰
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