1.一种基于爆破波反射法的超前地质数据校准方法,其特征在于,具体步骤包括:步骤1:基于爆破波反射法获取待校准的原始数据和地质数据;所述原始数据包括直达波调整阶段的地层直达波速度和爆破波初至时间;所述地质数据包括地层地质厚度、弹性模量、体积模量、剪切模量和密度;步骤2:根据地质数据构建爆破波速度分析模型,获取爆破波在地层的传播速度,根据爆破波在地层的传播速度获取直达波的传播时间;步骤3:将爆破波初至时间与直达波的传播时间的差值作为计算时间误差,对计算时间误差、爆破波在地层的传播速度和地层直达波速度进行分析获得地层速度调节量,根据地层速度调节量获取地层速度修正因子;步骤4:获取环境干扰信号,通过傅里叶变换将环境干扰信号由时域转换为频域,提取环境干扰信号的频域特征,对环境干扰信号的频域特征进行分析获取环境信号修正系数,所述环境干扰信号包括钻探产生振动信号和爆破产生的噪声信号;步骤5:根据速度修正因子和环境信号修正系数生成地质数据修正因子,通过地质数据修正因子对地质数据进行校准。
2.根据权利要求1所述的一种基于爆破波反射法的超前地质数据校准方法,其特征在于:获取爆破波在地层的传播速度所依据的具体逻辑为:获取待校准区域的地质数据,根据地质数据构建爆破波速度分析模型,获取爆破波在地层的传播速度;获取爆破波在地层的传播速度所依据的具体公式为:其中,v i 为爆破波在第i层的传播速度,E i 为第i层弹性模量,G i 为第i层的剪切模量,K i 为第i层的体积模量,ρ i 为第i层的密度,i为待分析区域中地层的索引。
3.根据权利要求1所述的一种基于爆破波反射法的超前地质数据校准方法,其特征在于:获取直达波的传播时间所依据的具体逻辑为:使用射线追踪法计算直达波在爆破波速度分析模型中的直达波的传播时间,所依据的具体公式为:其中,T S 为直达波的传播时间,v i 为爆破波在第i层的传播速度,d i 为第i层的地质厚度,N为地层层数,i为地层层数索引。
4.根据权利要求1所述的一种基于爆破波反射法的超前地质数据校准方法,其特征在于:获得速度调节量所依据的具体逻辑为:将爆破波初至时间与直达波的传播时间进行作差获得计算时间误差,对计算时间误差、爆破波在地层的传播速度和地层直达波速度进行分析获得速度调节量;获得计算时间误差所依据的具体公式为:其中, 为计算时间误差,T M 为爆破波初至时间,T S 为直达波的传播时间;获得速度调节量所依据的具体公式为:其中, 为第i层速度调节量,v i 为爆破波在第i层的传播速度,d i 为第i层的地质厚度,V i 为第i层的直达波速度,N为地层层数,i为地层层数索引。
5.根据权利要求4所述的一种基于爆破波反射法的超前地质数据校准方法,其特征在于:获取地层速度修正因子所依据的具体逻辑为:根据地层速度调节量获取地层速度修正因子,获取地层速度修正因子所依据的具体公式为:其中,Sp为地层速度修正因子。
6.根据权利要求1所述的一种基于爆破波反射法的超前地质数据校准方法,其特征在于:获取环境信号修正系数所依据的具体逻辑为:通过傅里叶变换将钻探产生振动信号和爆破产生的噪声信号由时域转换为频域,提取钻探产生振动信号和爆破产生的噪声信号的频域特征,对钻探产生振动信号和爆破产生的噪声信号的频域特征进行分析获取环境信号修正系数,所述频域特征包括钻探产生振动信号的中心频率和频谱半高宽度、爆破产生的噪声信号的功率谱密度、频谱熵和主要频率;生成环境信号修正系数所依据的具体逻辑为:其中,Ae为环境信号修正系数,f 0 为钻探产生振动信号的中心频率, 为钻探产生振动信号的频谱半高宽度;P 0 为爆破产生的噪声信号的功率谱密度,f 1 为爆破产生的噪声信号的主要频率,SA为爆破产生的噪声信号的频谱熵。
7.根据权利要求1所述的一种基于爆破波反射法的超前地质数据校准方法,其特征在于:对地质数据进行校准所依据的具体逻辑为:根据速度修正因子和环境信号修正系数生成地质数据修正因子,通过地质数据修正因子对地质数据进行校准;获取地质数据修正因子所依据的具体公式为:Dx=Sp*Ae+Ae+tanAe其中,Dx为地质数据修正因子,Sp为地层速度修正因子,Ae为环境信号修正系数;通过地质数据修正因子对地质数据进行校准所依据的具体逻辑为:x′=x(1-Dx%)其中,x′为修正后的地质数据,x为原始地质数据。
8.一种基于地震波反射法的超前地质数据校准系统,其特征在于:所述系统用于实现权利要求1-7任意一项所述的基于地震波反射法的超前地质数据校准方法,具体包括:数据获取模块,用于基于爆破波反射法获取待校准的原始数据和地质数据;所述原始数据包括直达波调整阶段的地层直达波速度和爆破波初至时间;所述地质数据包括地层地质厚度、弹性模量、体积模量、剪切模量和密度;速时分析模块,用于根据地质数据构建爆破波速度分析模型,获取爆破波在地层的传播速度,根据爆破波在地层的传播速度获取直达波的传播时间;速度校准模块,用于将爆破波初至时间与直达波的传播时间的差值作为计算时间误差,对计算时间误差、爆破波在地层的传播速度和地层直达波速度进行分析获得地层速度调节量,根据地层速度调节量获取地层速度修正因子;信号分析模块,用于获取环境干扰信号,通过傅里叶变换将环境干扰信号由时域转换为频域,提取环境干扰信号的频域特征,对环境干扰信号的频域特征进行分析获取环境信号修正系数,所述环境干扰信号包括钻探产生振动信号和爆破产生的噪声信号;数据校准模块,用于根据速度修正因子和环境信号修正系数生成地质数据修正因子,通过地质数据修正因子对地质数据进行校准。