F-K变换在隧道反射地震预报波场分离中的数值模拟研究

摘要

基于二维有限元数值方法,模拟复杂条件下隧道内的地震全波波场,分析隧道地震超前预报中反射记录的多方向和多波反射波特征,证实分离前方有效反射波和其他方向的干扰反射波,以及有效反射波的P波、S波分离在预报准确性中的重要性.基于多个数值模型,研究了F-K变换进行波场分离的有效性和影响因素.研究表明,在隧道前方反射层倾向与隧道轴线交角变化较大范围内(90°～45°),F-K变换都可以有效分离多方向和多波反射事件,提取主要来自掌子面前方的有效反射波剖面.来自隧道顶、底的缓倾界面的具有双曲时距曲线特征的干扰波和S波的高视速度会对P波的波场分离产生较大干扰;而由于S波的低速和强能量特征,其波场分离受具有双曲时距曲线特征的干扰波的视速度影响较小,且不受P波的影响.