夏芳芳 李贞良

【摘要】 P波的自动拾取是微震检测技术的关键之一，也是实现震源定位的首要条件。针对P波震相拾取的特点，在对长短时窗平均（STA/LTA）算法分析研究的基础上，对其能量特征函数进行了改进，解决了原STA/LTA拾取的到时点变化幅度过小及触发点与实际到时点有误差的问题。针对STA/LTA算法长短窗大小选取困难的缺点，提出了基于时窗能量熵法的微震到时拾取，它将滑动时窗进行二等分，计算每个时窗的能量，然后将其作为能量特征计算总滑动时窗的能量熵。根据能量熵的变化情况得出微震P波到时。研究结果表明，对典型的高信噪比微震信号，此方法拾取结果与人工拾取基本一致。

【关键词】 微震 到时拾取 长短时窗平均 时窗能量熵

引言

近年来，随着我国矿井逐年增加的开采深度，井下重大恶性事故频发，因此微震检测技术成为了煤矿开采产业的重中之重，自动化微震检测技术对矿山的安全开采和可持续发展具有重要意义和作用。利用此技术，及时发现并预报矿山活动情况和危险状况，对井下开采过程进行实时化的监控，也可以为矿山设计提供安全的数据指导，预防灾害事故的发生，保证煤矿开采的经济和社会效益。

一、STA/LTA算法

STA/LTA是目前应用广泛的一种微震信号P波到时自动拾取的方法，它的主要原理是用特征函数计算滑动长时窗和短时窗的能量平均值，长时窗平均值（LTA）主要反应的是信号背景噪声的变化趋势，短时窗平均值（STA）主要反应的是微地震信号的能量变化趋势[1]。……