摘要
金属矿井复杂的作业环境会给微震信号带来大量噪声，这不仅降低了到达时间确定的精度，还会影响震源定位的准确性。若直接应用累积和法，往往会导致到达时间测定不准确，精度低且误报率较高。为解决这些问题，本文提出了一种新的到达时间确定方法——V-CUSUM，该方法将变分模态分解与累积和算法相结合。首先利用带有经分形盒维数优化参数（K = 5；α = 2000）的变分模态分解，将微震信号分解为带限的固有模态函数。接着根据皮尔逊相关系数（阈值：|r| > 0.5）筛选出有效的固有模态函数，再分别对每个筛选后的分量应用累积和算法来检测到达时间，最终通过平均各次检测结果得到精确的到达时间。仿真实验表明，该方法的均方根误差为0.0024秒，平均绝对误差为0.0018秒，性能远优于短期平均/长期平均法（RMSE = 0.0347秒）和赤池信息量准则法（RMSE = 0.061秒）。通过对某金属矿井的实地微震数据验证，V-CUSUM方法的平均测定精度可达99.86%，标准差为0.007秒，而短期平均/长期平均法的精度为97.85%，赤池信息量准则法的精度为99.58%。这些结果证明，V-CUSUM方法能够在复杂噪声环境下为微震到达时间确定提供一种高效、精准且具有物理意义的解决方案。
