【技术实现步骤摘要】
本申请涉及煤矿安全，特别涉及一种矿震矿井地面水力压裂防冲效果评价方法及系统。
技术介绍
1、煤炭作为主要的能源，在国民经济发展中发挥着重要作用。然而，煤矿在开采过程中，冲击地压和矿震灾害的发生会给矿井安全生产带来严重的挑战。
2、在煤层上方普遍存在巨厚硬岩赋存的矿区，伴随着井下开采面积的扩大，厚硬关键层的运动容易引发矿震，进而导致井下冲击地压和地面建筑物震动损坏，这严重制约了矿井的安全生产。
3、目前，地面水力压裂防治煤矿动力灾害技术尚不完善，存在覆岩结构改造效果和区域应力环境变化程度难以达到预期的目标，这直接影响地面水力压裂技术在煤矿防冲工作中的推广和应用。
4、因此，需要一种科学、合理、全面的防冲效果评价方法对现场压裂施工进行指导。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种矿震矿井地面水力压裂防冲效果评价方法及系统，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。
2、为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
3、本申请提供一种矿震矿井地面水力压裂防冲效果评价方法，包括：步骤s101、根据目标压裂矿井的目标压裂岩层组的尺寸参数，以及所述目标压裂矿井的微震监测数据，确定所述目标压裂矿井进行所述地面水力压裂时目标工作面的多个防冲效果评价参数；步骤s102、基于熵权法，确定每个所述防冲效果评价参数的客观权重；步骤s103、基于预先构建的防冲效果评价模型，根据所述防冲效果评价参数的客观权重，对所述目标压裂矿井的地面水力压裂进行防冲效
4、优选的，在步骤s101中，按照公式：
5、；
6、确定所述目标压裂矿井在进行所述地面水力压裂时目标工作面的第个防冲效果评价参数；
7、其中，，，为所述防冲效果评价参数的数量；为所述目标压裂矿井在进行所述地面水力压裂前第个防冲效果评价参数的底层物理参量；为所述目标压裂矿井进行所述地面水力压裂后第个防冲效果评价参数的底层物理量；表征所述目标压裂矿井未进行所述地面水力压裂的状态；表征所述目标压裂矿井进行所述地面水力压裂的状态；
8、所述防冲效果评价参数的底层物理量包括：
9、；
10、,表征工作面最大应力集中系数；,表征工作面平均应力集中系数；,表征工作面冲击危险区范围；,表征微震监测最大能量；,表征超过能量的微震事件的平均能量；,表征超过能量的微震事件的频次。
11、优选的，所述防冲效果评价参数包括：工作面最大应力集中系数比、工作面平均应力集中系数比、工作面冲击危险区范围比、微震监测最大能量比、超过能量的微震事件的平均能量比、超过能量的微震事件的频次比。
12、优选的，在步骤s101中，根据目标压裂矿井的目标压裂岩层组的尺寸参数，确定所述目标压裂矿井在进行地面水力压裂前后的工作面应力集中系数的分布曲线；
13、根据所述工作面应力集中系数的分布曲线，确定所述目标工作面的所述工作面最大应力集中系数、所述工作面平均应力集中系数、所述工作面冲击危险区范围。
14、优选的，按照公式：
15、；
16、确定所述目标压裂矿井在进行所述地面水力压裂前的工作面应力集中系数的分布曲线，以及所述目标压裂矿井进行所述地面水力压裂后的工作面应力集中系数的分布曲线；
17、其中，为所述目标压裂矿井工作面煤壁超前距离；为所述目标压裂矿井工作面煤壁超前 x处的自重应力；为所述目标压裂矿井进行所述地面水力压裂前工作面超前煤壁 x处的静应力；为所述目标压裂矿井进行所述地面水力压裂后工作面煤壁超前 x处的静应力；为所述目标压裂矿井进行所述地面水力压裂前单一目标压裂岩层运动对工作面产生的等效附加扰动应力；为所述目标压裂矿井进行所述地面水力压裂后目标压裂岩层组运动对工作面产生的等效附加扰动应力。
18、优选的，在步骤s101中，根据所述目标压裂矿井的微震监测数据，按照公式：
19、；
20、确定所述目标压裂矿井在进行所述地面水力压裂前防冲效果评价参数的底层物理参量，以及所述目标压裂矿井在进行所述地面水力压裂后防冲效果评价参数的底层物理参量；
21、表征所述目标压裂矿井在进行所述地面水力压裂前超过能量的微震事件的平均能量；表征所述目标压裂矿井在进行所述地面水力压裂后超过能量的微震事件的平均能量；表征所述目标压裂矿井在进行所述地面水力压裂前超过能量的微震事件的总能量；表征所述目标压裂矿井在进行所述地面水力压裂后超过能量的微震事件的总能量；表征所述目标压裂矿井在进行所述地面水力压裂前超过能量的微震事件的频次；表征所述目标压裂矿井在进行所述地面水力压裂后超过能量的微震事件的频次。
22、优选的，在步骤s102中，对多个所述防冲效果评价参数进行归一化处理，并按照公式：
23、；
24、确定每个所述防冲效果评价参数的客观权重；
25、其中，为第个所述防冲效果评价参数的客观权重；为第个所述防冲效果评价参数的信息熵；为第个所述防冲效果评价参数的比重；为第个所述防冲效果评价参数的归一化处理结果；，为所述防冲效果评价参数的数量。
26、优选的，在步骤s103中，按照所述防冲效果评价模型：
27、；
28、确定所述目标压裂矿井的地面水力压裂的防冲效果评价值；
29、其中，为第个所述防冲效果评价参数的客观权重，，为正整数，为所述防冲效果评价参数的数量。
30、优选的，按照公式：
31、；
32、对多个所述防冲效果评价参数进行归一化处理；
33、其中，为第个所述防冲效果评价参数的归一化处理结果；，为正整数，为所述防冲效果评价参数的数量。
34、本申请实施例还提供一种矿震矿井地面水力压裂防冲效果评价系统，包括：
35、评价参数确定单元，配置为根据目标压裂矿井的目标压裂岩层组的尺寸参数，以及所述目标压裂矿井的微震监测数据，确定所述目标压裂矿井进行地面水力压裂时目标工作面的多个防冲效果评价参数；参数权重确定单元，配置为基于熵权法，确定每个所述防冲效果评价参数的客观权重；防冲效果评价单元，配置为基于预先构建的防冲效果评价模型，根据所述防冲效果评级参数的客观权重，对所述目标压裂矿井的地面水力压裂进行防冲效果评价。
36、有益效果：
37、本申请实施例提供的矿震矿井地面水力压裂防冲效果评价方法中，首先，根据目标压裂矿井的目标压裂岩层组的尺寸参数以及所述目标压裂矿井的微震监测数据，确定目标压裂矿井进行地面水力压裂的目标工作面的多个防冲效果评价参数；然后，基于熵权法，确定每个防冲效果评价参数的客观权重；最后，基于预先构建的防冲效果评价模型，根据防冲效果评价参数的客观权重，对目标压裂矿井的地面水力压裂进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种矿震矿井地面水力压裂防冲效果评价方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的矿震矿井地面水力压裂防冲效果评价方法，其特征在于，在步骤S101中，
3.根据权利要求2所述的矿震矿井地面水力压裂防冲效果评价方法，其特征在于，所述防冲效果评价参数包括：工作面最大应力集中系数比、工作面平均应力集中系数比、工作面冲击危险区范围比、微震监测最大能量比、超过能量的微震事件的平均能量比、超过能量的微震事件的频次比。
4.根据权利要求2所述的矿震矿井地面水力压裂防冲效果评价方法，其特征在于，在步骤S101中，
5.根据权利要求4所述的矿震矿井地面水力压裂防冲效果评价方法，其特征在于，
6.根据权利要求3所述的矿震矿井地面水力压裂防冲效果评价方法，其特征在于,在步骤S101中，根据所述目标压裂矿井的微震监测数据，按照公式：
7.根据权利要求1所述的矿震矿井地面水力压裂防冲效果评价方法，其特征在于，在步骤S102中，
8.根据权利要求7所述的矿震矿井地面水力压裂防冲效果评价方法，其特征在于，在步骤S103
9.根据权利要求7所述的矿震矿井地面水力压裂防冲效果评价方法，其特征在于，
10.一种矿震矿井地面水力压裂防冲效果评价系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种矿震矿井地面水力压裂防冲效果评价方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的矿震矿井地面水力压裂防冲效果评价方法，其特征在于，在步骤s101中，
3.根据权利要求2所述的矿震矿井地面水力压裂防冲效果评价方法，其特征在于，所述防冲效果评价参数包括：工作面最大应力集中系数比、工作面平均应力集中系数比、工作面冲击危险区范围比、微震监测最大能量比、超过能量的微震事件的平均能量比、超过能量的微震事件的频次比。
4.根据权利要求2所述的矿震矿井地面水力压裂防冲效果评价方法，其特征在于，在步骤s101中，
5.根据权利要求4所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱斯陶，马玉镇，胡昌淮，夏开文，潘俊锋，陈洋，杨涛，朱权洁，李青松，刘金海，曲效成，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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