凿岩台车钻头破岩震源地震记录重构方法

• 作者: 石少帅 孙昊政 李术才 许新骥 周宗青 郭伟东 曹天宇
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 交通运输
• 关键词: 凿岩台车 随钻地震 反褶积 分段互相关叠加 地震记录重构 工程应用
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 地质工程? 土木工程|Geological Engineering and Civil Engineering
• 页码范围: 4405-4414
• 页数: 10页
• 分类号: U452.1+1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2021.12.020

摘要

针对凿岩台车钻头震源连续冲击、回转造成地震波场混叠复杂,地震记录无法直接识别和解释的问题,重点研究凿岩台车钻头单次冲击信号提取和地震记录重构方法.首先,以凿岩台车单臂钻进激发震源为研究对象,分析凿岩台车钻头先导信号特征和噪声成分;其次,基于最小平方反褶积从连续的钻头先导信号中提取钻头单次冲击脉冲信号,通过长时互相关叠技术,重构破岩震源地震记录,形成一套适用于凿岩台车的地震记录重构方法;最后,依托实际工程对提出的方法进行评价.研究结果表明:凿岩台车先导信号中存在周期约为0.3 s的机械干扰;反褶积后先导信号与检波器信号分段互相关叠加后能够得到等效脉冲震源激励下的常规化地震记录、衰减周期干扰及不相关干扰,提高信噪比,识别了凿岩台车破岩震源地震记录中有效信号同相轴;重构地震记录结果与当前试验里程处TSP结果、实际开挖情况较吻合,初步验证了该方法的可行性和有效性.与传统方法相比,本文提出的方法能够大幅度降低隧道超前预报对隧道工期的影响,预报效率更高.