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申请/专利权人：国网能源和丰煤电有限公司;安徽惠洲地质安全研究院股份有限公司

摘要：本发明公开了一种基于VTI介质的回采工作面底板陷落柱散射波成像方法，将模型介质分为背景速度v0z和扰动速度vperz，将广义屏算子与VTI介质相结合，对地下介质的各向异性进行校正，同时有效地克服了有限差分法的数值频散问题，将该算子应用于回采工作面底板陷落柱中。鉴于此，首先获得地震观测数据，其次，基于震源参数计算散射波的正传波场，然后，基于地震记录计算反传波场，最后，利用互相关成像条件进行散射波成像。本发明的有益效果是利用了底板陷落柱的散射波信号，相对于传统的反射波信号，散射波携带了与复杂构造和复杂岩性有关的几何和物理信息。

主权项：1.一种基于VTI介质的回采工作面底板陷落柱散射波成像方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在回风巷道煤层底板位置布置N个震源，炮间距为ds米，在进风巷道煤层底板位置布置M个检波器，道间距为L米；步骤二：利用设备连接震源和检波器，形成地震散射波CT探测观测系统；步骤三：沿隧道建立二维坐标系，x方向为指向回风巷道，z方向为垂直于巷道侧帮，以模型边界上巷道面的中心为原点建立二维坐标系，将震源位置与两分量检波器位置归入上述的二维坐标系中；步骤四：设置采样间隔为lms，采样时间长度为ts，进行数据采集，获取实测的地震记录dx,t；步骤五：读入模型参数vx,z速度模型参数其中横向参数为nx个，纵向深度为nz个，网格间距分别为dx和dz；步骤六：通过速度模型计算对应的各向异性参数εx,z和δx,z，公式如下： 其中：vmax为速度模型的最大速度，vmin为速度模型的最小速度。步骤七：根据震源参数带入，利用VTI介质的广义屏的延拓算子进行正传波场px,zj+1；ω；ε；δ的计算，延拓算子为： 其中：FT-1{}为傅里叶反变换，pkx,zj；ω,ε,δ为波场在zj处的频率域波场，px,zj+Δz；ω,ε,δ为波场在zj+1处的空间域波场，exp[]表示e的指数项，kx为横向波数，ω为圆频率，i为虚数单位，Δs＝1v-1v0为速度扰动，j为第j个薄板，Δε＝ε-ε0、Δδ＝δ-δ0为各向异性参数扰动，Δε＝ε-ε0为延拓步长，as1z；kx、as1z；kx、as1z；kx表达式见公式如下： 其中：k0＝ωv0，λ＝kxk0，v0、ε0、δ0为每个层v、ε、δ的平均数。步骤八：将地震记录dx,t作为边值条件，利用VTI介质的裂步傅里叶的延拓算子2进行反传波场qx,z+Δz；ω；ε；δ的计算，这个是正传的逆过程，将地震记录信号延拓至实际位置，为偏移成像提供数据，上行波计算时，2式中的虚部单位需要取反相对于下行波，但是由于是正传的逆过程，所以还需要取一次反，因此，两者公式基本一致，但是物理意义完全不同；步骤九：进行互相关成像，获得最终的偏移成像结果I1x,z，计算公式如下：I1x,z＝∫dωpx,z,ω；ε；δqx,z,ω；ε；δ6步骤十：将剩余的N-1炮分别按步骤七-步骤九进行循环，获得每一个单炮偏移成像结果I2x,z,I3x,z,…,INx,z。步骤十一：将所有单炮偏移成像结果进行叠加获得最终的偏移成像结果Ix,z：Ix,z＝I1x,z+I2x,z+…+INx,z7。

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