矿井突水灾变过程电阻率约束反演成像实时监测-ingentaconnect.pdfVIP

　 第37卷第10期 煤　 　 炭　 　 学　 　 报 Vol.37　 No.10　 　 2012年 10月 JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY Oct.　 2012　 - - - 　 　 文章编号:0253 9993(2012)10 1722 11 矿井突水灾变过程电阻率约束反演成像 实时监测模拟研究 1 1 1 2 1 1 1 刘　 斌 ,李术才 ,聂利超 ,王　 静 ,李利平 ,刘征宇 ,宋　 杰 (1． 山东大学 岩土与结构工程研究中心,山东 济南　 250061;2． 山东大学 控制科学与工程学院,山东 济南　 250061) 摘　 要:为实现矿井突水灾变的实时监测与灾变前兆的预警,提出了突水灾变过程电阻率约束反演 成像实时监测方法。 首先,将表征网格电阻率变化范围的不等式约束施加到电阻率反演成像方程 中,并设计了快速反演算法,有效地改善了反演的多解性与计算效率,据此建立了电阻率约束反演 成像实时监测方法。 同时,开展了隐伏断层底板突水约束反演成像实时监测的数值试验,利用灰度 相关系数理论定量评价了突水过程中的电阻率反演图像主要响应特征:表现为反演图像中岩层断 裂、突水通道形成等重要事件及图像灰度相关性系数的基本持续单调发展或信息突变。 最后,将实 时监测方法应用到矿井突水物理模拟试验中,实现了对裂隙萌生、扩展、岩层断裂等重要突水过程 的较真实动态成像,提前813 s准确捕捉到灾变前兆信息,表明电阻率约束反演成像实时监测方法 用于突水灾害监测与预警具有良好的可行性。 关键词:矿井突水;实时监测;电阻率约束反演成像;灾变前兆;灰度相关性系数;定量分析 中图分类号:P631．3;TD745．2　 　 　 文献标志码:A Research on simulation of mine water inrush real-time monitoring of using electrical resistivity constrained inversion imaging method 1 1 1 2 1 1 1 LIU Bin ,LI Shu-cai ,NIE Li-chao ,WANGJing ,LI Li-ping ,LIU Zheng-yu ,SONGJie (1．Geotechnical Structural Engineering Research Center,Shandong University,Jinan　 250061,China;2．School of Control Science and Engineering,Shan- dong University,Jinan　 250061,China) Abstract:For real-timemonitoringofminewaterinrushcatastrophicprocessandearlywarningofprecursory,electrical resistivity constrained inversion imaging method was proposed. First,inequality constraints characterizing variation range of grid resistivity was introduced into electrical resistivity inversion imaging equation.Multiplicity of inver