在礦山、水電站等地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)估中,輻射能是極其重要的一個(gè)震源參數(shù),是災(zāi)害等級(jí)判別的一個(gè)重要指標(biāo)。工程微震巖石破裂輻射能的計(jì)算需要考慮微震波在傳播過程中的幾何擴(kuò)散、非彈性衰減和能量補(bǔ)償,并選取適合的震源譜模型,而地震和微震常用計(jì)算輻射能的Andrews方法未考慮非彈性衰減和能量補(bǔ)償,并且轉(zhuǎn)角頻率和低頻幅值是輻射能計(jì)算的關(guān)鍵,這兩個(gè)震源參數(shù)由震源譜擬合得出,而工程微震震源譜模型是否符合地震震源譜模型(即Brune模型),還需進(jìn)一步研究。鑒于此,本文以地震學(xué)理論知識(shí)為基礎(chǔ),以工程微震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為根據(jù),首先提出了一種適用于微震監(jiān)測(cè)的震源譜計(jì)算方法,主要考慮了幾何擴(kuò)散和非彈性衰減系數(shù);其次,改進(jìn)震源譜參數(shù)擬合目標(biāo)函數(shù),確定工程微震近場(chǎng)震源譜模型,擬合震源譜獲得合理的轉(zhuǎn)角頻率和低頻幅值;最后,提出工程微震近場(chǎng)輻射能的計(jì)算方法,考慮了能量補(bǔ)償,并應(yīng)用到實(shí)際工程微震輻射能的評(píng)估。通過上述工作,本文主要取得以下研究成果:(1)本文提出的工程微震監(jiān)測(cè)的震源譜計(jì)算,忽略場(chǎng)地效應(yīng),主要考慮幾何擴(kuò)散和非彈性衰減效應(yīng),而儀器響應(yīng)需要預(yù)先測(cè)定儀器的傳遞函數(shù),對(duì)上述因素進(jìn)行消除后,即可獲得較為合理的震源譜。(2)對(duì)震源譜進(jìn)行優(yōu)化時(shí),將相關(guān)系數(shù)閥值R_0設(shè)為0.8較為合理,剔除不良傳感器位移譜后,震源譜曲線較為集中。(3)采用多傳感器多震源聯(lián)合反演方法分析了兩個(gè)工程的非彈性衰減系數(shù),白鶴灘水電站的Q_0較大,介質(zhì)均勻程度較高,衰減較慢,阿舍勒銅礦Q_0較小,介質(zhì)較不均勻,衰減程度較高。(4)對(duì)位移譜擬合目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行改進(jìn)后,擬合效果得到一定程度的優(yōu)化。通過對(duì)阿舍勒銅礦和白鶴灘水電站兩個(gè)工程的巖石破裂事件分析,采用傳統(tǒng)目標(biāo)函數(shù)擬合計(jì)算的能量E值比lg目標(biāo)函數(shù)偏大1倍左右。對(duì)目標(biāo)函數(shù)改進(jìn)后,降低了對(duì)能量的過高估計(jì),減少工程上災(zāi)害等級(jí)的誤判。(5)阿舍勒銅礦和白鶴灘水電站巖石破裂事件震源譜均適合ω~(-3)模型。與ω~(-2)模型相比,ω~(-3)模型擬合獲得的轉(zhuǎn)角頻率f_0較大,而低頻幅值Ω_0較小,能量值亦較大。(6)提出巖石破裂事件近場(chǎng)輻射能的計(jì)算方法,對(duì)兩個(gè)工程進(jìn)行能量評(píng)估分析表明:未考慮衰減系數(shù)計(jì)算獲得的巖石破裂輻射能E與考慮衰減系數(shù)相比,將大大偏小;未考慮能量補(bǔ)償巖石破裂輻射能E,偏小程度隨著轉(zhuǎn)角頻率的增加而增加。本文基于Andrews方法提出的工程微震近場(chǎng)輻射能計(jì)算方法對(duì)工程微震能量計(jì)算有較好地評(píng)估,對(duì)工程巖爆等災(zāi)害等級(jí)的確定提供較為合理的定量指標(biāo)。
【學(xué)位單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU45
【部分圖文】：

）為： 010=[1 ( ) ]th nO ff f 低頻幅值；f0為轉(zhuǎn)角頻率；n 為雙對(duì)數(shù)圖中的。）根據(jù)斷層的位錯(cuò)理論，對(duì)震源譜模型作了相關(guān)振幅以 ω-2衰減，提出了 ω-2的震源譜模型，即rune 提出的頻譜模型： 020=1 ( )thO ff f 1972）認(rèn)為震源譜為 ω-3模型，即 n=3、γ=1： 030=1 ( )thO ff f 論位移譜曲線如圖 2-1，f0=200Hz，Ω0=3×10

含不良傳感器巖石破裂事件位移譜

優(yōu)化后巖石破裂事件位移譜圖
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2877426