TRT层析扫描成像预报系统的应用

以南疆铁路中天山隧道的超前地质预测为例,介绍了TRT(Tunnel Reflector Tomography)层析扫描成像预报系统的基本原理,现场数据采集、分析的基本方法。作为一种新型的地质预测预报方法,TRT采用无线连接,轻便简捷,对施工干扰小,相比传统的速度传感器灵敏度更高,提高了探测精度和探测距离。

层析扫描成像技术在隧道施工地质预报中的应用

以三峡翻坝高速公路项目鸡公岭隧道工程为例,介绍了层析扫描成像技术(TRT)的基本原理、传感器布设与信号接收、数据处理方法等,并应用该技术进行施工地质预报。结果表明,TRT技术对隧道围岩级别与含水体的预报准确率较高,其预报成果可以满足安全施工的要求。

新型三维微计算机层析扫描技术——在给定的微CT系统中,利用大锥角下螺旋扫描轨迹和Katswvich滤波投影算法可以提高岩心成像吞吐量

孔隙是储层研究的基础，关系着油气驱替的效果。因此，在过去的15年里，孔隙级成像和模拟技术得到了较快的发展，已经从用于研究流体驱替和运移属性的单一技术逐渐发展成为一种用于数字岩心分析的预测工具。但是受制于地层非均质性的影响，就成像及模拟技术研究而言，对接触角、孔隙形态及空间结构、界面张力等关键属性分析的准确度不高，因此需要推出新型技术以更好地克服地层非均质性带来的影响。

X光工业用CT成像二代扫描运动控制系统设计

分析X光工业用CT成像二代扫描的特点,提出了实现二代扫描的两种运动控制方案。分析并比较了二代扫描的平移和分度运动(平移+旋转)之间的关系,提出了提高系统扫描效率的两种方案。在此基础上,确定了由上位机和下位机组成的分布式运动控制系统的总体方案,设计了相应的硬件电路及软件,获得了预期的试验效果。

基于TRT技术的矿山井下地质超前预报

为实现金属矿山井下复杂环境的地质超前预报,通过分析与铁路隧道中超前探测的差异,建立基于TRT技术的井下超前预报基本程序,运用TRT6000系统,开展井下地质超前探测和预报。以铜坑矿为例,现场采用多点激发和多点接收,实现了三维空间反射层析成像,获得了较为全面的空间波场信息。根据该矿山井下6个有效探测点的数据分析和解译,获得了目标巷道前方有效距离30~150 m的三维成像结果,直观和量化地反映了工作面前方的破碎带、采场和塌落区的位置和范围,并将TRT探测结果 与工程实际情况进行比较。最后分析TRT技术在地下矿山应用中存在的问题和注意事项。

TRT技术在隧道地质超前预报中的应用

隧道地质超前预报是隧道施工安全的重要环节,在张嗄隧道施工过程中,引进TRT6000超前地质预报系统,采用多点激发和多点接收的三维空间反射层析成像技术,获取足够的空间波场信息,提高小断层、小构造和岩溶的探测能力,取得良好的预报效果,为隧道施工安全提供了安全保障。

TRT技术在乌池坝隧道超前预报中的应用

TRT技术实现了三维空间观测,较TSP202和负视速度法有明显的改进。乌池坝隧道地质条件复杂,施工中应用TRT超前地质预报技术,为制订相应的施工方案、加快施工进度、确保施工安全提供重要依据。

TRT在隧道地质超前预报中的应用

在隧道施工中,由于勘察设计的局限性和隧道围岩地质条件的复杂多变性,因此难以对复杂的地质情况做出准确的微观把握,往往造成地质勘探资料与实际情况不符,经常遇到岩溶突水、软弱围岩大变形、塌方、沉陷、岩爆、瓦斯突出等地质灾害,导致人身伤亡,工期延误,为了将地质灾害影响程度降到最低,施工前进行超前地质预报是十分必要的。详细介绍了TRT超前预测预报系统的原理、方法及突出特点,并以大瑞线铁路尖山岭隧道为实例,对预报结果进行了较为详细的处理、分析和现场验证,最后指出了该技术待进一步研究的问题。

提高三维ICT成像空间分辨率的扫描方式及其重建算法

对三维工业计算机层析成像(Three Dimensional Industrial Computed Tomography,3D-ICT)空间分辨率提高技术进行了研究,提出了一种通过1/4面阵探测器偏置扫描提高成像空间分辨率的锥束3D-ICT扫描方式,推导了它的基于平行束重排的滤波反投影重建算法.这种方法首先通过面阵探测器中心相对于旋转中心偏移四分之一个探测单元宽度的扫描结构获取二维投影序列,再对其进行平行束投影重排,最后利用平行射束特点实现投影水平方向采样频率加倍,从而提高3D-ICT水平方向的重建空间分辨率.计算机仿真结果证明了该扫描方式和重建算法的正确性.利用该种方法,可使3D-ICT水平方向重建空间分辨率提高近1倍.

地质层析超前报警技术及其在隧道超前预报中的应用

通过介绍地质层析超前报警技术(TRT)的基本原理、工作方法及其在沪蓉高速湖北段某隧道内进行的实地探测试验,分析TRT技术在隧道超前预报中的应用价值。

TRT法在隧道超前地质预报中的应用

TRT法超前地质预报系统,采用多点激发和多点接收的三维全空间反射层析成像技术,能获得隧道前方三维全息图,能更立体直观地反映前方异常体大小、规模及特性,大大提高小断层、小构造的探测能力。由于是采用的人工震源,还可避免使用炸药带来的安全隐患。介绍TRT法技术原理与工作方法,结合实际隧道地质超前预报实例验证其预报良好效果,并总结TRT技术优缺点。

TRT与快速钻探技术在高速公路岩溶隧道地质预报中的应用

以三峡翻坝高速公路项目天鹅岭隧道工程为例,介绍层析扫描成像技术(TRT)与快速钻探技术(采用RPD-150C多功能钻机)的综合地质预报应用,并对预报成果与应用效果进行分析。结果表明,两种技术的结合应用,可以更准确地预报岩溶隧道前方的不良地质体,并对围岩级别进行有效划分,以指导施工安全进行。

一种提高乳腺扩散光学层析成像分辨率的方式

目的 扩散光学层析成像(diffuse optical tomography,DOT)在女性大尺寸乳腺检测时因信噪比低,导致其成像分辨率较低。本文基于计算机断层扫描激光乳腺成像系统(computed tomography laser mammography,CTLM),提出一种提高乳腺扩散光学层析成像分辨率的方式。方法 本文首先通过仿体实验探讨仿体直径和目标深度对扩散光学层析成像分辨率的影响;其次,本文使用高透性的光敏树脂通过3D打印制作外壳定位件,在验证其对扩散光学层析成像分辨率无显著影响后,利用外壳定位件对被测物进行约束压缩,以减小被测物直径来提高信噪比,优化扩散光学层析成像分辨率。结果 本文通过仿体实验验证了仿体直径的增加和目标深度的变化均会在一定程度上影响成像分辨率,随着仿体直径的增加,其感兴趣区(region of interests,ROIs)宽轴和长轴半高宽基本属于上升趋势;随着目标深度的增加,也会对ROIs宽轴和长轴半高宽产生影响。同时发现仿体直径对ROIs长轴半高宽有显著影响,目标深度对ROIs宽轴半高宽有显著影响。另外通过仿体实验结果验证了外壳定位件对扩散光学层析成像分辨率无显著影响,利用外壳定位件约束压缩后ROIs长轴半高宽降幅明显,降幅达到30%以上,远大于宽轴半高宽的降幅,达到了提高成像分辨率的作用。结论 本文所提出的方式能够达到提高乳腺扩散光学层析成像分辨率的作用,且所使用的材料和方法简单,具有较强的可实施性,为提高乳腺扩散光层析成像分辨率提供了新思路。

TRT超前地质预报技术在软岩隧道中的应用

针对西南地区隧道地质情况复杂,超前地质预报难度较大的状况,比较了各种隧道超前地质预报技术的特点。提出采用TRT超前地质预报方法对其进行预测,结合其三维层析成像的优势,可以较为准确、直观地展现隧道掌子面前方的不良地质情况。

TST技术在岩溶地区隧道超前预报中的应用

顶效隧道位于岩溶发育地区,地质构造复杂,岩体破碎,对超前预报技术的要求高,风险较大。目前国内外应用的隧道超前预报技术多数都存在着技术缺陷,不能区分不同方向的地震回波,不能准确地确定掌子面前方围岩的波速,不能正确地进行纵横波分离等问题,影响到预报的可靠性和准确性。为了确保施工安全,减少和避免地质灾害发生,顶效隧道超前预报中采用了TST技术。应用结果表明,TST技术采用空间阵列系统和速度扫描技术有效地解决了掌子面前方围岩速度分布问题,提高了构造定位精度;应用二维方向滤波技术有效地消除了上下、左右的侧向回波和面波干扰,成功提取了前方回波用于超前预报,避免了虚报误报,解决了复杂地质条件下的超前预报问题。

TRT超前探测技术在井下巷道掘进中的应用

TRT地质超前预报探测是目前矿山巷道施工中比较先进的预报技术,在水利、道路、城市地下等工程中具有广泛的应用。针对西凹生产区复杂的花岗岩岩体边缘相—过渡相蚀变花岗岩的锡铜多金属矿体,采用TRT超前探测技术,开展了多次探测试验。结合实际工程验证表明,TRT超前探测技术能够在复杂的蚀变带矿体中运用,能够提供比较可靠的超前预报,及时提供可靠信息,为地下矿山的安全发展提供了重要保障,值得在井下矿山推广运用。

TRT技术在某铁矿巷道超前探水中的应用

TRT超前地质探测是目前矿山巷道施工中比较先进的预报技术,在矿山施工过程中得到了广泛应用。某铁矿矿区水文地质条件复杂,矿坑涌水量较大,巷道掘进过程中突、涌水现象比较频繁,围岩稳固性较差。为此,采用TRT超前探测技术开展多次探测试验,用于巷道地质超前探测。结合钻探工程验证表明,TRT超前探测技术能够提供比较可靠的超前预报,及时提供可靠的地质信息,为井下巷道的掘进安全提供了重要保障。

基于计算层析成像扫描数据的X射线能谱估计方法

X射线能谱分布在双能谱X射线计算层析(CT)成像、CT图像的硬化校正、CT成像的定量分析等方面起着重要的作用。传统的X射线能谱估计方法是通过直接测量X射线穿过不同厚度物质后的衰减数据,间接估计X射线的能谱分布。与传统方法相比,提出一种由已知结构模体的CT数据间接估计X射线能谱的方法。该方法的特点是:1)不需要精确测量射线穿过物质的长度,只需要对已知结构和材质的模体进行CT扫描便可获得该材质下的衰减曲线,并且该方法对模体的制作精度要求不高;2)采用了带非线性约束的迭代求解方法,由于在迭代求解过程中加入了X射线能谱模型作为约束条件,大大减轻了求解模型的病态性和不适定性。所采用的X射线能谱模型考虑了靶材料对射线的吸收,更加接近实际CT系统的X射线能谱分布。数值实验表明:与已有方法相比,该方法能够更精确、更稳定地估计出X射线能谱的轫致辐射分布和特征辐射分布。

星载扫描层析临边成像光谱仪光学设计

星载扫描层析临边成像光谱仪已成为空间大气遥感领域的迫切需求,根据临边宽水平覆盖轻小型星载扫描层析临边成像光谱仪的研究目标,采用一维扫描镜、离轴抛物面望远系统和非球面光栅光谱成像系统匹配,设计了一个视场0.75°×0.017°、相对孔径1/1.8、工作波段280～800 nm的星载扫描层析临边成像光谱仪光学系统,利用光学设计软件CODE V进行了光线追迹和优化设计,光谱成像系统不同波长的点列图直径的均方根（RMS）值均小于34 mm,光谱分辨率0.84 nm,满足的指标要求（≤1.2 nm）,扫描层析临边成像光谱仪全系统在空间方向各波长在特征频率处的光学传递函数均达到0.57以上,能够满足成像质量要求,适合空间大气遥感应用。

柴达木盆地英中地区下干柴沟组盐间复杂断裂识别

柴达木盆地英中地区地表及地下地质条件复杂,基于常规叠前深度偏移资料难以准确刻画下干柴沟组盐间断裂系统。基于多方位网格层析速度优化后的叠前深度偏移资料能够对下干柴沟组盐间复杂断裂进行准确识别,结合分方位倾角扫描属性分析,厘清断裂体系的平面展布特征,为英中地区有利区带划分和优选提供了依据。结果表明:①基于多方位网格层析速度优化后的叠前深度偏移资料较好地解决了英中地区下干柴沟组地层产状成像不准、断裂成像不清的问题,通过对新处理地震资料重新解释,发现在XI号断裂和IV号断裂相交形成的“夹角区”内,下干柴沟组盐间地层存在多个小型滑脱断层,与盐下地层发育的叠瓦冲断断裂分属不同断裂体系;②基于新的叠前深度偏移资料提取分方位倾角扫描属性,揭示盐间小型滑脱断层在平面上呈反“S”形展布,与北北东向的区域挤压构造应力背景吻合,发育时期为上新世晚期—第四纪强烈挤压定型阶段;③下干柴沟组盐间断裂对局部构造控制作用明显,目前在“夹角区”内识别了六个有利圈闭,部分井已获得高产,是下一步勘探的重点有利区带。