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基于变分模态分解的采空区“三带”微震信号能量衰减规律
被引量：
1
1
作者
贾宝新
郑克楠
周琳力
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期991-1002,共12页
为探明微震信号能量在采空区“三带”结构中的衰减规律,拟开展采空区覆岩相似模型试验,采集人工激发微震波经由采空区结构传播的微震信号,通过变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)处理微震信号,获取各频率下模态分量。针...
为探明微震信号能量在采空区“三带”结构中的衰减规律,拟开展采空区覆岩相似模型试验,采集人工激发微震波经由采空区结构传播的微震信号,通过变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)处理微震信号,获取各频率下模态分量。针对采空区微震信号在VMD下各模态分量中心频率与能量之间的关系展开分析。根据中心频率法确定微震信号最佳模态数量,并计算微震信号欠分解状态、最佳分解状态、过分解状态下各分量能量;对各震源下信号最佳分解状态时各模态分量能量与中心频率分布关系进行拟合,分析在“三带”结构中,微震信号不同传播状态下各结构层对信号能量影响作用。研究结果表明:(1)在VMD过程中,人工激发震动信号有效模态数量在6~11范围内,微震信号能量随模态数量变化明显。(2)采用幂函数可实现对微震信号模态能量与频率关系的拟合,且拟合状态良好(决定系数大于0.9),其中低频模态分量包含能量占信号总能量近50%;采用高斯函数可以拟合震源各分量能量在频域上的分布表现,拟合状态较好,且表现出高斯单峰特征。(3)微震信号穿越采空区“三带”结构,微震信号能量随震源位置与传感器距离增加而减小,同时信号能量随震源位置到达传感器穿越岩层数量增加而减小,信号能量在经由垮落带时,能量变化明显,相较于裂隙带和弯曲下沉带,垮落带对信号能量衰减作用明显。
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关键词
变分模态分解(VMD)
微震信号
信号频率特征
信号能量衰减
采空区“三带”结构
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职称材料
题名
基于变分模态分解的采空区“三带”微震信号能量衰减规律
被引量：
1
1
作者
贾宝新
郑克楠
周琳力
机构
辽宁工程技术大学土木工程学院
辽宁工程技术大学辽宁省矿山沉陷灾害防治重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期991-1002,共12页
基金
国家自然科学基金面上项目(No.51774173)
辽宁“百千万人才工程”培养经费(No.2021921023)。
文摘
为探明微震信号能量在采空区“三带”结构中的衰减规律,拟开展采空区覆岩相似模型试验,采集人工激发微震波经由采空区结构传播的微震信号,通过变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)处理微震信号,获取各频率下模态分量。针对采空区微震信号在VMD下各模态分量中心频率与能量之间的关系展开分析。根据中心频率法确定微震信号最佳模态数量,并计算微震信号欠分解状态、最佳分解状态、过分解状态下各分量能量;对各震源下信号最佳分解状态时各模态分量能量与中心频率分布关系进行拟合,分析在“三带”结构中,微震信号不同传播状态下各结构层对信号能量影响作用。研究结果表明:(1)在VMD过程中,人工激发震动信号有效模态数量在6~11范围内,微震信号能量随模态数量变化明显。(2)采用幂函数可实现对微震信号模态能量与频率关系的拟合,且拟合状态良好(决定系数大于0.9),其中低频模态分量包含能量占信号总能量近50%;采用高斯函数可以拟合震源各分量能量在频域上的分布表现,拟合状态较好,且表现出高斯单峰特征。(3)微震信号穿越采空区“三带”结构,微震信号能量随震源位置与传感器距离增加而减小,同时信号能量随震源位置到达传感器穿越岩层数量增加而减小,信号能量在经由垮落带时,能量变化明显,相较于裂隙带和弯曲下沉带,垮落带对信号能量衰减作用明显。
关键词
变分模态分解(VMD)
微震信号
信号频率特征
信号能量衰减
采空区“三带”结构
Keywords
variational mode decomposition(VMD)
microseismic signal
signal frequency characteristics
signal energy attenuation
three-zone structure of goaf
分类号
TU451 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
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1
基于变分模态分解的采空区“三带”微震信号能量衰减规律
贾宝新
郑克楠
周琳力
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
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