煤岩损伤过程关键震源判识方法技术

本申请公开了一种煤岩损伤过程关键震源判识方法，包括：构建滑动时间窗；基于滑动时间窗，获取每个滑动窗口内的震源事件信息；基于震源事件信息构建若干滑动窗口的若干多维矩阵；基于若干多维矩阵，获取任一滑动窗口中两两震源事件之间的割裂指数；基于割裂指数，构建震源关联性网络；基于震源关联性网络，获取任一滑动窗口中每个震源事件的连接权重；基于连接权重，获取拟合折线；拟合折线包含若干段拟合直线；若拟合折线上存在预设拐点，则判定该煤岩中存在关键震源；该方法能够对煤岩损伤过程中的关键震源进行全面

【技术实现步骤摘要】
煤岩损伤过程关键震源判识方法


[0001]本公开涉及煤岩动力灾害监测预警领域，尤其涉及一种煤岩损伤过程关键震源判识方法
。

技术介绍

[0002]随着我国经济的快速发展，向深部要空间
、
要资源已成为推动社会进步的重要动力
。
为了拓展生存和发展空间，近年来大量的深部岩体工程建设给能源
、
地质
、
土木等众多工程领域带来了严峻的安全挑战
。
深部工程往往处于高地应力环境，加之地质构造活动
、
大规模开挖扰动等因素的影响，使得顶板垮落
、
片帮
、
坍塌
、
冲击地压等煤岩动力灾害发生风险急剧增加
、
影响范围明显扩大
、
危害程度显著提高，煤岩动力灾害防治已成为保障深部岩体工程建设安全的重大需求
。
[0003]煤岩动力灾害防治的前提是实现准确
、
可靠的监测预警
。
现有技术中常常采用声
、
电
、
磁
、
热等地球物理方法对煤岩损伤过程进行实时
、
连续监测与预警，然而，由于煤岩体的复杂性，声发射
/
微震震源在各个维度具有明显的随机分布特征，关键震源信息往往被其他信息所掩盖，导致获取的信息不全面，获取到的数据片面且数据量少，无法获取煤岩损伤过程的完整信息，即无法对煤岩损伤过程中的关键震源进行快速判识r/>。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本公开实施例提供了一种煤岩损伤过程关键震源判识方法，至少部分的解决现有技术中存在的无法对煤岩损伤过程中的关键震源进行全面
、
快速精准判识的问题
。
[0005]本公开实施例提供了一种煤岩损伤过程关键震源判识方法，包括：
S100
，构建滑动时间窗；
S200
，基于所述滑动时间窗，获取每个滑动窗口内的震源事件信息；所述震源事件信息包括震源事件数量
、
对应震源事件的发生时间
、
对应震源事件的位置坐标和对应震源事件释放的能量；
S300
，基于所述震源事件信息构建若干所述滑动窗口的若干多维矩阵；
S400
，基于若干所述多维矩阵，获取任一所述滑动窗口中两两震源事件之间的割裂指数；
S500
，基于所述割裂指数，构建震源关联性网络；
S600
，基于所述震源关联性网络，获取任一所述滑动窗口中每个震源事件的连接权重；
S700
，基于所述连接权重，获取拟合折线；所述拟合折线包含若干段拟合直线；
S800
，若所述拟合折线上存在预设拐点，则判定该煤岩中存在关键震源
。
[0006]可选的，所述多维矩阵为：
；其中，为第个所述滑动窗口中的第个震源事件，为第个所述滑动窗口中的第个震源事件的发生时间，为第个所述滑动窗口中的第个震源事件的坐标，为第个所述滑动窗口中的第个震源事件的坐标，为第个所述滑动窗口中的第个震源事件的坐标，为第个所述滑动窗口中的第个震源事件释放的能量
。
[0007]可选的，所述割裂指数为：；；；其中，为第个滑动窗口内的第个震源事件的发生时间；为第个滑动窗口内的第个震源事件的坐标；为第个滑动窗口内的第个震源事件的坐标；为第个滑动窗口内的第个震源事件的坐标；为第个滑动窗口内的第个震源事件释放的能量；为第个滑动窗口内的第个震源事件的发生时间；为第个滑动窗口内的第个震源事件的坐标；为第个滑动窗口内的第个震源事件的坐标；为第个滑动窗口内的第个震源事件的坐标；为第个滑动窗口内的第个震源事件释放的能量；为时空相关参数；
≠。
[0008]可选的，
C=1。
[0009]可选的，所述基于所述割裂指数，构建震源关联性网络，包括：
S510
，构建第一集合
S
和第二集合
U
；所述第一集合包括震源事件，所述震源事件为第个滑动窗口内的第个震源事件；
所述第二集合包括第个滑动窗口内除第个震源事件外的其它所有震源事件；
S520
，获取在第个滑动窗口内与第个震源事件相关的最小割裂指数所对应的第个震源事件，，且；
S530
，对所述第一集合
S、
所述第二集合
U
进行
G
次重构；其中，
G=1
；
G
次重构后的所述第一集合
S
包括震源事件和震源事件，所述震源事件为所述第个滑动窗口内的第个震源事件；
G
次重构后的所述第二集合
U
包括第个滑动窗口内除第个震源事件
、
第个震源事件外的其它所有震源事件；
S540
，以震源事件为起点，以
G
次重构后的所述第一集合
S
中的其它震源事件作为中转点，以
G
次重构后的所述第二集合
U
中任一震源事件为终点，获取包含中转点的起点到终点的割裂指数之和，并记为第一数据；将不包含中转点的起点到终点的割裂指数记为第二数据；判断所述第一数据是否小于所述第二数据，若否，则不更新起点到终点两个震源事件的割裂指数；若是，则将起点到终点两个震源事件的割裂指数更新为所述第一数据；
S550
，获取
G
次重构后的所述第二集合
U
中与震源事件相关的最小割裂指数所对应的震源事件，并对所述第一集合
S、
所述第二集合
U
进行
G+1
次重构；其中，
G+1
次重构后的所述第一集合
S
包括震源事件
、
震源事件以及
G
次重构后的所述第二集合
U
中与震源事件相关的最小割裂指数所对应的震源事件；
G+1
次重构后的所述第二集合
U
包括第个滑动窗口内除第个震源事件
、
第个震源事件
、G
次重构后的所述第二集合
U
中与震源事件相关的最小割裂指数所对应的震源事件外的其它所有震源事件；
S560
，
G=G+1
，返回执行
S540
，获得第个滑动窗口内第个震源事件与其它震源事件的关联性最高路径；第个滑动窗口内所有任意两两震源事件的关联性最高路径连接后构成的网络图即为构建的所述震源关联性网络
。
[0010]可选的，所述基于所述震源关联性网络，获取任一所述滑动窗口中每个震源事件的连接权重，包括：基于所述震源关联性网络，获取在该滑动窗口中以对应震源事件为中转点的关联性最高路径的数量，即为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种煤岩损伤过程关键震源判识方法，其特征在于，包括：
S100
，构建滑动时间窗；
S200
，基于所述滑动时间窗，获取每个滑动窗口内的震源事件信息；所述震源事件信息包括震源事件数量
、
对应震源事件的发生时间
、
对应震源事件的位置坐标和对应震源事件释放的能量；
S300
，基于所述震源事件信息构建若干所述滑动窗口的若干多维矩阵；
S400
，基于若干所述多维矩阵，获取任一所述滑动窗口中两两震源事件之间的割裂指数；
S500
，基于所述割裂指数，构建震源关联性网络；
S600
，基于所述震源关联性网络，获取任一所述滑动窗口中每个震源事件的连接权重；
S700
，基于所述连接权重，获取拟合折线；所述拟合折线包含若干段拟合直线；
S800
，若所述拟合折线上存在预设拐点，则判定该煤岩中存在关键震源
。2.
根据权利要求1所述的煤岩损伤过程关键震源判识方法，其特征在于，所述多维矩阵为：；其中，为第个所述滑动窗口中的第个震源事件，为第个所述滑动窗口中的第个震源事件的发生时间，为第个所述滑动窗口中的第个震源事件的坐标，为第个所述滑动窗口中的第个震源事件的坐标，为第个所述滑动窗口中的第个震源事件的坐标，为第个所述滑动窗口中的第个震源事件释放的能量
。3.
根据权利要求2所述的煤岩损伤过程关键震源判识方法，其特征在于，所述割裂指数为：；；；其中，为第个滑动窗口内的第个震源事件的发生时间；为第个滑动窗口内的第个震源事件的坐标；为第个滑动窗口内的第个震源事件的坐标；为第个滑动窗口内的第个震源事件的坐标；为第个滑动窗口内的第个震源事件释放的能量；
为第个滑动窗口内的第个震源事件的发生时间；为第个滑动窗口内的第个震源事件的坐标；为第个滑动窗口内的第个震源事件的坐标；为第个滑动窗口内的第个震源事件的坐标；为第个滑动窗口内的第个震源事件释放的能量；为时空相关参数；
≠。4.
根据权利要求3所述的煤岩损伤过程关键震源判识方法，其特征在于，
C=1。5.
根据权利要求3所述的煤岩损伤过程关键震源判识方法，其特征在于，所述基于所述割裂指数，构建震源关联性网络，包括：
S510
，构建第一集合
S
和第二集合
U
；所述第一集合包括震源事件，所述震源事件为第个滑动窗口内的第个震源事件；所述第二集合包括第个滑动窗口内除第个震源事件外的其它所有震源事件；
S520
，获取在第个滑动窗口内与第个震源事件相关的最小割裂指数所对应的第个震源事件，，且；
S530
，对所述第一集合
S、
所述第二集合
U
进行
G
次重构；其中，
G=1
；
G
次重构后的所述第一集合
S
包括震源事件和震源事件，所述震源事件为所述第个滑动窗口内的第个震源事件；
G
次重构后的所述第二集合
U
包括第个滑动窗口内除第个震源事件
、
第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志博，孙江，张宏图，白智明，田园，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：