申请/专利权人：中南大学

申请日：2023-11-07

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN117724150A

主分类号：G01V1/28

分类号：G01V1/28;G01V1/30;G06F17/16;G06N3/0464;G06N3/08

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.05#实质审查的生效;2024.03.19#公开

摘要：本发明属于岩体检测技术领域，公开了一种稀土矿花岗岩不同程度风化层快速检测方法及系统，所述方法包括构建监测网络，震源信号采集，主、被动震源信号辨识，被动震源信号定位，确定主动震源信号波形全息信息表征参数，协同主、被动震源信号对目标岩体区域进行波速场成像，得到波速变化表征参数，根据上述两个参数确定稀土矿花岗岩不同位置的风化程度。本发明根据上述两个表征参数将稀土矿花岗岩的风化程度划分为全风化、强风化、半风化、弱风化、未风化，划分方法相比传统方法更为精细，可在现场无损、快速的获知稀土矿花岗岩不同位置的风化程度，检测准确度高，检测速度较快，同时可极大减少人力和时间消耗，减少地质灾害发生，安全性更高。

主权项：1.一种稀土矿花岗岩不同程度风化层快速检测方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：构建监测网络按设计的地声传感器布设方案在地表布置N个地声传感器形成监测网络；步骤二：震源信号采集及辨识依次触发每个地声传感器发送主动震源信号，未触发的地声传感器同步采集主动震源信号及由环境扰动产生的被动震源信号，采用训练好的震源信号辨识模型对采集到的所有震源信号进行辨识，区分出主动震源信号和被动震源信号；步骤三：被动震源定位采用被动震源定位技术，对步骤二辨识得到的被动震源信号进行定位，获得每一个被动震源的位置及被动震源信号的波速值，并根据接收相应被动震源信号的每一个地声传感器的位置确定被动震源信号的触发时刻；步骤四：确定主动震源信号参数根据主动震源信号的触发时刻、位置及接收时刻、位置，计算每一个地声传感器接收到的主动震源信号的平均波速，比较采集到的主动震源信号波形信息与触发的主动震源信号波形信息，确定每一个主动震源信号射线路径上的波形全息信息表征参数γ；波形信息包括幅值、上升时间和持续时间；步骤五：协同主、被动震源信号对目标岩体区域进行波速场成像根据目标岩体区域的几何尺寸建立对应的几何模型，根据步骤三及步骤四中获得的所有主、被动震源信号的波速值，确定目标岩体区域的初始波速，将初始波速赋值于几何模型得到初始波速场模型并划分网格，根据主、被动震源信号的触发位置及接收位置，按主、被动震源信号的理论射线路径对初始波速场模型进行正演计算，获得主、被动震源信号的理论走时，根据主、被动震源信号的触发时刻及接收时刻获得主、被动震源信号的实际走时，根据实时走时和理论走时构建主、被动震源信号的走时偏差反演方程，采用迭代法求解反演方程，每次迭代后更新波速场模型并重新确定理论走时，直至走时总偏差最小，得到所有网格点的反演波速，完成目标岩体区域波速场成像；步骤六：确定目标岩体区域的花岗岩风化程度根据步骤五每一个网格点的反演波速和初始波速的比值得到该网格点的波速变化表征参数δ，根据步骤四所得波形全息信息表征参数γ及波速变化表征参数δ，按下述方法确定目标岩体区域内的花岗岩风化程度：δQe为任一网格点Qe的波速变化表征参数，为射线路径方向上的波形全息信息表征参数，为第k个地声传感器接收第i个主动震源信号的射线路径方向，i、k＝1,2,3,...,N，i、k含义相同，均表示地声传感器，但i≠k；γ1、γ2、γ3、γ4、γ5分别为全风化花岗岩、强风化花岗岩、半风化花岗岩、弱风化花岗岩、基岩的波形全息信息表征参数γ的基准值，δ1、δ2、δ3、δ4、δ5分别为全风化花岗岩、强风化花岗岩、半风化花岗岩、弱风化花岗岩、基岩的波速变化表征参数δ的基准值；准则一：若δQe≤δ1，则为全风化区域；若δ1δQe≤δ2，则为强风化区域；若δ2δQe≤δ3，则为半风化区域；若δ3δQe≤δ4，则为弱风化区域；若δ4δQe≤δ5，则为基岩；准则二：若则为全风化区域；若则为强风化区域；若则为半风化区域；若则为弱风化区域；若则为基岩；对于射线路径能覆盖的网格点区域，若准则一、二的判定结果相同，则保持判定结果不变，若准则一、二的判定结果不同，则以准则二的判定结果为准；对于射线路径不能覆盖的网格点区域，仍使用准则一的判定结果。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中南大学 一种稀土矿花岗岩不同程度风化层快速检测方法及系统

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