基于信号时频特征的微震波形识别在岩爆预测中的应用

作者:李文旭; 陈祖煜*; 唐春安; 苏岩; 唐烈先; 胡晶; 陶磊
来源:中国水利水电科学研究院学报, 2022, 20(06): 523-556.
DOI:10.13244/j.cnki.jiwhr.20210305

摘要

在深埋地下工程施工中,需要通过监测采集微震信号分析施工过程中的岩爆风险,由于现场干扰因素多,数据中混入了大量冗余信号,大大影响了岩爆预测的效率。为有效识别出岩石的破裂信号,本文采用快速傅里叶变换,对比分析了微震/岩爆信号与其它无效信号的频率特征,采用多输入的卷积神经网络方法,建立了基于信号时频特征的微震波形识别模型,实现了对微震/岩爆信号的有效识别。基于引汉济渭秦岭输水隧洞的微震监测资料,采用3770个波形对模型进行了测试,模型识别精度可达96.1%。模型对比了不同输入方式对预测结果的影响,针对随机挑选的100次微震事件和100次无效事件,结果表明:采用信号的时频特征作为输入,模型比单纯采用时域或频域特征具有更高的精度。

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