【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及數據校準，具體為一種基于爆破波反射法的超前地質數據校準方法及系統。
技術介紹
1、當前，爆破波反射法是隧道、礦井等地下工程中進行超前地質預報的重要手段，通過分析爆破波在巖石層中的傳播和反射信息，可以預測前方地質情況。然而，爆破波在傳播過程中受地質介質的非均質性、孔隙度、含水量等因素的影響，其傳播速度和能量會發生變化，導致地震數據的準確性下降。此外，爆破波的反射信號受到多種因素的影響，如爆破波初至時間、傳播速度和q值因子等，這些參數的準確獲取和校準對提高地震預報的精度至關重要。目前，地震信號的處理大多依賴于傳統的速度模型和經驗公式，無法有效地結合多種地質參數進行綜合校準，導致地震數據的精確度和可靠性不足。尤其是在復雜地質環境下，傳統方法無法充分反映爆破波在不同地質條件下的傳播特性，導致預報結果存在較大誤差。
2、現有技術中的，公開號為cn117805896a公開了一種爆破波反射法超前地質預報數據處理方法及系統，獲取爆破波反射法的原始數據，對原始數據進行處理準備和數據設置；利用智能化分析模型對經過處理準備和數據設置后的原始數據進行處理得到處理數據。該現有技術利用智能化分析模型代替人工完成爆破波反射法超前地質預報數據處理中的帶通濾波、初至拾取、q分析等步驟，以提高數據處理的效率以及準確度。但是現有技術依舊存在缺陷，現有技術完全依賴原始數據，缺乏對具體地質情況的考察和對原始數據的校準，地震數據的準確性和可靠性受到限制。尤其在復雜地質環境下，僅依賴原始數據的處理方法無法精確反映爆破波在不同地質條件下的傳播特性，容
3、在所述
技術介紹
部分公開的上述信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此它可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種基于爆破波反射法的超前地質數據校準方法及系統，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、一種基于爆破波反射法的超前地質數據校準方法，具體步驟包括：
4、步驟1：基于爆破波反射法獲取待校準的原始數據和地質數據；所述原始數據包括直達波調整階段的地層直達波速度和爆破波初至時間；所述地質數據包括地層地質厚度、彈性模量、體積模量、剪切模量和密度；
5、步驟2：根據地質數據構建爆破波速度分析模型，獲取爆破波在地層的傳播速度，根據爆破波在地層的傳播速度獲取直達波的傳播時間；
6、步驟3：將爆破波初至時間與直達波的傳播時間的差值作為計算時間誤差，對計算時間誤差、爆破波在地層的傳播速度和地層直達波速度進行分析獲得地層速度調節量，根據地層速度調節量獲取地層速度修正因子；
7、步驟4：獲取環境干擾信號，通過傅里葉變換將環境干擾信號由時域轉換為頻域，提取環境干擾信號的頻域特征，對環境干擾信號的頻域特征進行分析獲取環境信號修正系數，所述環境干擾信號包括鉆探產生振動信號和爆破產生的噪聲信號；
8、步驟5：根據速度修正因子和環境信號修正系數生成地質數據修正因子，通過地質數據修正因子對地質數據進行校準。
9、進一步地，獲取爆破波在地層的傳播速度所依據的具體邏輯為：獲取待校準區域的地質數據，根據地質數據構建爆破波速度分析模型，獲取爆破波在地層的傳播速度；獲取爆破波在地層的傳播速度所依據的具體公式為：
10、
11、其中，vi為爆破波在第i層的傳播速度，ei為第i層彈性模量，gi為第i層的剪切模量，ki為第i層的體積模量，ρi為第i層的密度，i為待分析區域中地層的索引。
12、進一步地，獲取直達波的傳播時間所依據的具體邏輯為：使用射線追蹤法計算直達波在爆破波速度分析模型中的直達波的傳播時間，所依據的具體公式為：
13、
14、其中，ts為直達波的傳播時間，vi為爆破波在第i層的傳播速度，di為第i層的地質厚度，n為地層層數，i為地層層數索引。
15、進一步地，獲得速度調節量所依據的具體邏輯為：將爆破波初至時間與直達波的傳播時間進行作差獲得計算時間誤差，對計算時間誤差、爆破波在地層的傳播速度和地層直達波速度進行分析獲得速度調節量；獲得計算時間誤差所依據的具體公式為：
16、
17、其中，為計算時間誤差，為爆破波初至時間，ts為直達波的傳播時間；
18、獲得速度調節量所依據的具體公式為：
19、
20、其中，為第i層速度調節量，vi為爆破波在第i層的傳播速度，di為第i層的地質厚度，vi為第i層的直達波速度，n為地層層數，i為地層層數索引。
21、進一步地，獲取地層速度修正因子所依據的具體邏輯為：根據地層速度調節量獲取地層速度修正因子，獲取地層速度修正因子所依據的具體公式為：
22、
23、其中，sp為地層速度修正因子。
24、進一步地，通過傅里葉變換將鉆探產生振動信號和爆破產生的噪聲信號由時域轉換為頻域，提取鉆探產生振動信號和爆破產生的噪聲信號的頻域特征，對鉆探產生振動信號和爆破產生的噪聲信號的頻域特征進行分析獲取環境信號修正系數，所述頻域特征包括鉆探產生振動信號的中心頻率和頻譜半高寬度、爆破產生的噪聲信號的功率譜密度、頻譜熵和主要頻率；生成環境信號修正系數所依據的具體邏輯為：
25、
26、其中，ae為環境信號修正系數，ae為環境信號修正系數，f0為鉆探產生振動信號的中心頻率，為鉆探產生振動信號的頻譜半高寬度；p0為爆破產生的噪聲信號的功率譜密度，f1為爆破產生的噪聲信號的主要頻率，sa為爆破產生的噪聲信號的頻譜熵；
27、進一步地，對地質數據進行校準所依據的具體邏輯為：根據速度修正因子和環境信號修正系數生成地質數據修正因子，通過地質數據修正因子對地質數據進行校準；獲取地質數據修正因子所依據的具體公式為：
28、dx＝sp*ae+ae+tanae
29、其中，dx為地質數據修正因子，sp為地層速度修正因子，ae為環境信號修正系數；
30、通過地質數據修正因子對地質數據進行校準所依據的具體邏輯為：
31、x′＝x(1-dx％)
32、其中，x′為修正后的地質數據，x為原始地質數據。
33、本專利技術另外提供一種基于爆破波反射法的超前地質數據校準系統，所述系統用于實現上述基于爆破波反射法的超前地質數據校準方法,具體包括：
34、數據獲取模塊，用于基于爆破波反射法獲取待校準的原始數據和地質數據；所述原始數據包括直達波調整階段的地層直達波速度和爆破波初至時間；所述地質數據包括地層地質厚度、彈性模量、體積模量、剪切模量和密度；
35、速時分析模塊，用于根據地質數據構建爆破波速度分析模型，獲取爆破波在地層的傳播速度，根據爆破波在地層的傳播速度獲取直達波的傳播本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于爆破波反射法的超前地質數據校準方法，其特征在于，具體步驟包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于爆破波反射法的超前地質數據校準方法，其特征在于：獲取爆破波在地層的傳播速度所依據的具體邏輯為：獲取待校準區域的地質數據，根據地質數據構建爆破波速度分析模型，獲取爆破波在地層的傳播速度；獲取爆破波在地層的傳播速度所依據的具體公式為：
3.根據權利要求1所述的一種基于爆破波反射法的超前地質數據校準方法，其特征在于：獲取直達波的傳播時間所依據的具體邏輯為：使用射線追蹤法計算直達波在爆破波速度分析模型中的直達波的傳播時間，所依據的具體公式為：
4.根據權利要求1所述的一種基于爆破波反射法的超前地質數據校準方法，其特征在于：獲得速度調節量所依據的具體邏輯為：將爆破波初至時間與直達波的傳播時間進行作差獲得計算時間誤差，對計算時間誤差、爆破波在地層的傳播速度和地層直達波速度進行分析獲得速度調節量；獲得計算時間誤差所依據的具體公式為：
5.根據權利要求4所述的一種基于爆破波反射法的超前地質數據校準方法，其特征在于：獲取地層速度修正因子所依據的
6.根據權利要求1所述的一種基于爆破波反射法的超前地質數據校準方法，其特征在于：獲取環境信號修正系數所依據的具體邏輯為：通過傅里葉變換將鉆探產生振動信號和爆破產生的噪聲信號由時域轉換為頻域，提取鉆探產生振動信號和爆破產生的噪聲信號的頻域特征，對鉆探產生振動信號和爆破產生的噪聲信號的頻域特征進行分析獲取環境信號修正系數，所述頻域特征包括鉆探產生振動信號的中心頻率和頻譜半高寬度、爆破產生的噪聲信號的功率譜密度、頻譜熵和主要頻率；生成環境信號修正系數所依據的具體邏輯為：
7.根據權利要求1所述的一種基于爆破波反射法的超前地質數據校準方法，其特征在于：對地質數據進行校準所依據的具體邏輯為：根據速度修正因子和環境信號修正系數生成地質數據修正因子，通過地質數據修正因子對地質數據進行校準；獲取地質數據修正因子所依據的具體公式為：
8.一種基于地震波反射法的超前地質數據校準系統，其特征在于：所述系統用于實現權利要求1-7任意一項所述的基于地震波反射法的超前地質數據校準方法，具體包括：
...【技術特征摘要】
1.一種基于爆破波反射法的超前地質數據校準方法，其特征在于，具體步驟包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于爆破波反射法的超前地質數據校準方法，其特征在于：獲取爆破波在地層的傳播速度所依據的具體邏輯為：獲取待校準區域的地質數據，根據地質數據構建爆破波速度分析模型，獲取爆破波在地層的傳播速度；獲取爆破波在地層的傳播速度所依據的具體公式為：
3.根據權利要求1所述的一種基于爆破波反射法的超前地質數據校準方法，其特征在于：獲取直達波的傳播時間所依據的具體邏輯為：使用射線追蹤法計算直達波在爆破波速度分析模型中的直達波的傳播時間，所依據的具體公式為：
4.根據權利要求1所述的一種基于爆破波反射法的超前地質數據校準方法，其特征在于：獲得速度調節量所依據的具體邏輯為：將爆破波初至時間與直達波的傳播時間進行作差獲得計算時間誤差，對計算時間誤差、爆破波在地層的傳播速度和地層直達波速度進行分析獲得速度調節量；獲得計算時間誤差所依據的具體公式為：
5.根據權利要求4所述的一種基于爆破波反射法的超前地質數據校準方法，其特征在于：獲取地層速度修正因子所依據的具體邏輯...
【專利技術屬性】
技術研發人員：許紅彬，李林超，張偉，陳子全，孫子正，何本國，徐國文，成帥，鄭晨晨，秘江輝，李薇，冀澤佳，
申請(專利權)人：深圳大學，
類型：發明
國別省市：
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