基于密集节点地震仪与MD-LAF算法的采空区精细探测系统研究

薛君君, 杜兰宝, 赵向凯, 张子源, 宣金国

doi:10.13436/j.mkjx.202611043

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (11) : 237 -241. DOI: 10.13436/j.mkjx.202611043

基于密集节点地震仪与MD-LAF算法的采空区精细探测系统研究

薛君君, 杜兰宝, 赵向凯, 张子源, 宣金国

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摘要

复杂多煤层重复开采容易形成裂隙、塌陷及残余空洞等异常结构，并导致地下介质速度分布呈现明显非均质特征。因此，提出了一种基于背景噪声成像的多尺度频散限制低速异常融合（MD-LAF）方法。首先，利用密集节点地震仪采集矿区背景噪声信号，并结合多频段频散反演恢复不同深度横波速度结构；随后，通过低速异常增强、多频段异常融合及空间聚类实现复杂采空区边界自动识别与三维重建。实验结果表明，该方法采空区识别率达到95.84%，边界误差降低至4.71 m，深部采空区识别率达到92.67%，明显优于传统背景噪声方法；同时，其误判率仅为4.35%，计算时间缩短至18.6 min。该方法能够有效提升复杂多煤层采空区边界恢复精度与深部低速异常识别能力，可为复杂矿区采空区精细探测与安全生产提供参考。