摘要：对于地震数据去噪来说,基于降秩的方法需要将地震数据分成不同的块,然而每个块对应的奇异值个数不同,目前需要人工估计每个块的有效奇异值个数,计算效率低,无法实现产业化。为此,提出一种自动判定保留的奇异值个数的地震随机噪声压制算法——自适应阻尼多道奇异谱分析(ADMSSA)算法。该方法利用Akaike信息准则自动地确定地震信号的奇异值个数,然后基于阻尼多道奇异谱分析(DMSSA)算法去噪。首先介绍了多道奇异谱分析(MSSA)方法的去噪原理,然后给出确定有效奇异值个数的Akaike信息准则和经验方法,经验方法可以验证Akaike信息准则的有效性。去噪过程采用DMSSA方法的框架,在ADMSSA算法中仅需要确定信号的主频范围,就可以自动地去噪。模拟和实际数据实验表明,所提方法能够自动地确定可靠的奇异值个数,并且获得高信噪比的去噪结果,在工业化应用中具有巨大潜力。

摘要：基于压缩感知理论的地震数据采集方法能够减少野外工作时间,节约采集成本,提高地震勘探的效率,对于降低地震勘探的成本具有重要的应用前景.压缩感知采集方法可以随机的布设检波器,因而能够节约采集仪器和减少野外施工时间,对于节点式地震仪的采集能够明显提高采集效率.压缩感知地震数据采集相关技术包括野外观测系统设计和地震数据重建两项技术,地震数据重建的质量依赖于观测系统的设计,在相同采样数据量的情况下,如果采样方式不合适,则重建出来的数据的信噪比相差很大,因此压缩感知的关键是设计合适的采样方式.本文基于压缩感知理论,提出一种边缘保持分段随机采样,该方法能够灵活的划分段数和每段内的采样个数,由于边缘数据的缺失对重建质量有很大的影响,因此该方法保留了边缘的检波器.数据实验表明,这种数据采集方式比随机采样和分段随机采样有更好的重建效果,并且重建数据的偏移和完整采集数据的偏移结果更加接近;通过浅层地震勘探真实数据的模拟采样证明了压缩感知理论可以应用于浅层地震勘探,本文提出的采样方法在浅层地震勘探中具有重要潜力.

摘要：高信噪比、高保真度和高分辨率地震数据是获得地下结构清晰成像的前提。在地震数据采集过程中,不利地形、坏道等因素造成地震数据不满足采样定理,需重建以获得完备的地震数据。多道奇异谱分析法是一种常用的地震数据重建与去噪方法,其关键是对划分的每个数据块确定有效奇异值个数。该参数需根据不同的数据特征判定,但目前的人工选择方法需花费大量人力和计算资源。针对每个数据块,基于频率域多道奇异谱分析框架,分析奇异值的离散点曲线和谱的规律,提出层次聚类法自动识别有效信号对应的奇异值个数,提高地震数据去噪效果和重建质量。对经过块Hankel矩阵奇异值分解得到的奇异值序列,采用层次聚类法进行聚类,得到各频率的有效奇异值个数;再对有效频率内求取的奇异值个数求最大,获得数据块的有效奇异值个数;在阻尼多道奇异谱分析同时重建和去噪的框架下,进而提出一种改进的多道奇异谱分析(MSSA)方法以实现地震数据的同时重建和去噪。对模拟地震数据与实际地震资料进行测试,结果表明基于层次聚类的多道奇异谱分析法在同时重建和去噪方面具有优越性,能避免人工选择有效的奇异值个数,减小地震数据处理工作量,对大规模地震数据的重建与去噪具有现实意义。

摘要：受野外采集过程中设备和环境等多种因素影响,地震数据中往往存在表面波、鬼波、随机噪声等各种噪声,影响了地震数据处理和解释的可靠性和准确性。近年来,基于人工智能的方法以其计算效率高、数值效果好等优点成为地震数据去噪的研究热点。U型网络(U-Net)是一种经典的卷积神经网络结构,常用于图像分割任务;注意力机制(Attention Mechanism,AM)是一种能够让模型在学习过程中更加关注特定区域或特征的技术。通过在U-Net网络中添加AM模块,构建了一种具有注意力功能的U型网络(AU-Net),并将其运用到地震数据去噪。为解决去噪过程中产生的边界效应,使用膨胀填充的方法对数据进行切分,该方法通用性较高,可以用于其他网络模型。AU-Net和U-Net的去噪试验结果表明:AU-Net网络去噪的效果比U-Net更好,可更好地保留弱信号;同时,通过迁移学习使AU-Net去噪方法更具适应性。

摘要：三维地质模型能够以三维的形式表达复杂的地质结构和地质体形态,并有效地应用于工程地质、油气开发、地质灾害治理、地球物理勘探等领域。论文回顾了三维地质建模的历史背景,针对工程区地质分层较好但钻孔数据不足的情况,提出结合空间插值拟合技术进行快速建模的方法,并参考地震勘探地质解释剖面进行地层面的调整,可视化效果较好,该模型可用于设计特殊地质体的正演模拟,得到地震响应特征。

摘要：地震绕射是提升小尺度不规则地质体成像横向分辨率的重要手段。常规地震记录中的绕射波会被能量强的反射波掩盖,因此需要分离出绕射波并成像。阻尼多道奇异谱分析是一种秩约束类的去噪方法,其原理为地震数据经过Hankel变换后做奇异值分解,反射波和绕射波分别对应着数值较大和较小的奇异值。然而该算法依赖人工确定反射波场的秩,不适用于海量地震数据处理。为了克服人工选择奇异值的问题,提出使用Cook距离作为自动计算反射波场秩的解决方案。将Cook距离和阻尼多道奇异谱分析算法相结合以实现反射和绕射波分离。模拟共炮检距道集和叠后实际数据实验表明,该方法能够有效获得高质量绕射波场。

摘要：注浆帷幕是一项服务于矿山全生命周期的区域性防治水工程,其有效服役可以极大地降低深部采场的突涌水风险,保障深部资源的安全高效开采.毛坪铅锌矿地处扬子地块西南缘,地质构造发育,水文地质条件复杂,深部开采面临的突涌水风险较高.基于突水致灾危险源主动防控的理念,在河东矿区的北侧和南侧设计并实施了区域注浆帷幕改造工程.本文基于帷幕体光纤监测系统和矿区微震监测系统,分析了在采掘扰动应力和帷幕内外高渗透压差的联合作用下,帷幕“浆-岩”组合体的应力演化过程和损伤破裂机理.基于光纤和微震系统的监测结果,建立了注浆帷幕“浆-岩”组合体的采动渗流失稳模型和判据.光纤监测结果表明:北侧帷幕的0~140 m范围“浆-岩”组合体的稳定性较好,基本不受矿山采掘活动的扰动,但是,140~206 m范围受到了明显的剪切应力作用,是采掘扰动作用的结果;南侧帷幕的应变差和沉降量的变化较小,沉降速率随深度增加逐渐降低,受采掘工程扰动作用较小.微震监测结果表明:河东监测区的微震事件强度和频率显著高于河西监测区,并且北侧帷幕的东北方向和南侧帷幕的西侧微震事件呈局部带状分布,为帷幕体的薄弱部位,可能会诱发潜在的渗漏破坏.研究结果为矿山注浆帷幕的长期堵水有效性评价和深部防治水工程的实施提供了参考和借鉴.

摘要：有效、准确地估算露天矿边坡滚石运动轨迹,对滚石防护及保障矿山安全生产具有重要意义。该文以内蒙古某露天矿采场边坡为例,采用RocFall软件对滚石运动轨迹开展模拟研究,获得了采场坡脚台阶坡面、顶部及整个采场边坡的滚石运动轨迹及位置分布的统计规律,并为防护滚石提出了建议。研究结果表明:坡脚台阶坡面、顶部滚石的最终位置距坡脚的最大距离不超过18 m;整个边坡坡面滚石的运动范围可划分为四个区间,滚石最终位置距坡脚的最大距离不超过9 m;现有安全平台可有效防护滚石。本研究为该矿山的滚石防护提供了理论依据,也可为同类工程提供参考借鉴。