System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的方法及系统技术方案_技高网

一种基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的方法及系统技术方案

技术编号:44892877 阅读:7 留言:0更新日期:2025-04-08 00:31
本发明专利技术提供了一种基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的方法,该方法包括:获取微震能量事件的微震监测数据;根据微震监测数据计算得到最大能量活动度;对产生单日最大能量的岩层进行数据测试,得到应力集中系数;根据应力集中系数和微震能量事件的空间分布得到超前工作面位置;根据微震能量占比、最大能量活动度和超前工作面位置对微震能量事件进行等级划分;根据等级划分的结果执行不同的工作内容。该方法通过多元微震监测信息判断冲击地压等级,并根据冲击地压等级执行不同的应对措施,预防了冲击地压对矿井的影响,提高了生产的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冲击地压,特别是涉及一种基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的方法及系统


技术介绍

1、随着煤炭开采深度不断增加,煤矿地质动力灾害频率和冲击地压危害也迅速增加。冲击地压对矿井的安全生产造成严重影响,包括巷道收缩变形、支柱损坏、设备破坏、瓦斯和煤尘爆炸等严重后果。为有效防治冲击地压,煤矿普遍安装了微震监测系统,以实时获取采场围岩破裂信息,进而预测潜在的灾害风险。

2、目前,对微震数据的监测基本划分为2类。一类侧重于考量冲击矿压的形成机理,对煤岩体失稳破坏力学特性进行数理统计分析,借助常规统计参数和综合处理参数,分析微震能量变化及时空破坏范围的变化规律和趋势走向。另一类侧重于预测模型建立,包括拟合预测和识别预测两大类,拟合预测一般利用相关系数和多元线性回归等统计学方法,建立变量统计和时间序列的预测模型。

3、然而,由于微震数据的高维度、离散性、复杂性以及时间和空间关联性,挖掘和理解其中的有益信息仍然具有挑战性。因此,设计一种基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的方法及系统是十分有必要的。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的方法及系统,通过多元微震监测信息判断冲击地压等级,并根据冲击地压等级执行不同的应对措施,以预防冲击地压对矿井的影响,提高生产的安全性。

2、为实现上述目的,本专利技术提供了如下方案:

3、一种基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的方法,包括如下步骤:

4、获取微震能量事件的微震监测数据;微震监测数据包括微震能量占比、微震能量发生次数、单日最大能量和当天平均能量;

5、根据微震监测数据计算得到最大能量活动度;

6、对产生单日最大能量的岩层进行数据测试,得到应力集中系数;

7、根据应力集中系数和微震能量事件的空间分布得到超前工作面位置;

8、根据微震能量占比、最大能量活动度和超前工作面位置对微震能量事件进行等级划分;

9、根据等级划分的结果执行不同的工作内容。

10、可选地,微震能量占比包括:第一能量占比和第二能量占比;第一能量占比为微震能量大于103j的微震能量事件发生次数占比超过总次数的30%;第二能量占比为微震能量大于103j的微震能量事件发生次数占比未超过总次数的30%。

11、可选地,最大能量活动度的计算公式为:其中,p为最大能量活动度,m为发生次数,ep为当天平均能量,emax为单日最大能量。

12、可选地,最大能量活动度包括:第一活动度和第二活动度;当最大能量活动度大于或等于8时,将最大能量活动度作为第一活动度;当最大能量活动度大于或等于1且小于8时,将最大能量活动度作为第二活动度。

13、可选地,超前工作面位置的计算公式为:其中,s为超前工作面的高度,hmax为微震能量事件的最大高度,hmin微震能量事件的最小高度,k为应力集中系数。

14、可选地,超前工作面位置包括:第一位置和第二位置;当超前工作面位置发生微震事件,则将超前工作面位置作为第一位置;当超前工作面位置未发生微震能量事件,则将超前工作面位置作为第二位置。

15、可选地,根据微震能量占比、最大能量活动度和超前工作面位置对微震能量事件进行等级划分,具体为:分别赋予微震能量占比、最大能量活动度和超前工作面位置相应的加权值,并根据加权值的总和对微震能量事件进行等级划分。

16、可选地,微震能量占比、最大能量活动度和超前工作面位置的加权值分别为0.4、0.4和0.2;第一能量占比和第二能量占比的加权值分别为0.32和0.08;第一活动度和第二活动度的加权值分别为0.32和0.08;第一位置和第二位置的加权值分别为0.12和0.08。

17、可选地,根据加权值的总和对微震能量事件进行等级划分,包括:

18、当加权值的总和为0.76时,将微震能量事件判定为第一等级;

19、当加权值的总和为0.72时,将微震能量事件判定为第二等级;

20、当加权值的总和为0.52时,将微震能量事件判定为第三等级;

21、当加权值的总和为0.48时,将微震能量事件判定为第四等级;

22、当加权值的总和为0.28或0.24时,将微震能量事件判定为第五等级。

23、一种基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的系统,包括:

24、数据采集模块,用于获取微震能量事件的微震监测数据;微震监测数据包括微震能量占比、微震能量发生次数、单日最大能量和当天平均能量;

25、信息处理模块,用于根据微震监测数据计算得到最大能量活动度和根据应力集中系数和微震能量事件的空间分布得到超前工作面位置;

26、等级划分模块,用于根据微震能量占比、最大能量活动度和超前工作面位置对微震能量事件进行等级划分;

27、指令生成模块,用于根据等级划分的结果生成不同的工作指令。

28、根据本专利技术提供的具体实施例,本专利技术公开了以下技术效果:本专利技术提供的基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的方法,该方法包括:获取微震能量事件的微震监测数据;根据微震监测数据计算得到最大能量活动度;对产生单日最大能量的岩层进行数据测试,得到应力集中系数;根据应力集中系数和微震能量事件的空间分布得到超前工作面位置;根据微震能量占比、最大能量活动度和超前工作面位置对微震能量事件进行等级划分;根据等级划分的结果执行不同的工作内容。

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【技术保护点】

1.一种基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的方法,其特征在于,所述微震能量占比包括:第一能量占比和第二能量占比;所述第一能量占比为所述微震能量大于103J的所述微震能量事件发生次数占比超过总次数的30%;所述第二能量占比为所述微震能量大于103J的所述微震能量事件发生次数占比未超过总次数的30%。

3.根据权利要求1所述的基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的方法,其特征在于,所述最大能量活动度的计算公式为:其中,P为最大能量活动度,m为发生次数,Ep为当天平均能量,Emax为单日最大能量。

4.根据权利要求2所述的基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的方法,其特征在于,所述所述最大能量活动度包括:第一活动度和第二活动度;当所述最大能量活动度大于或等于8时,将所述最大能量活动度作为所述第一活动度;当所述最大能量活动度大于或等于1且小于8时,将所述最大能量活动度作为所述第二活动度。

5.根据权利要求1所述的基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的方法,其特征在于,所述超前工作面位置的计算公式为:其中,S为超前工作面的高度,hmax为微震能量事件的最大高度,hmin微震能量事件的最小高度,K为应力集中系数。

6.根据权利要求4所述的基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的方法,其特征在于,所述所述超前工作面位置包括:第一位置和第二位置;当所述超前工作面位置发生所述微震事件,则将所述超前工作面位置作为所述第一位置;当所述超前工作面位置未发生所述微震能量事件,则将所述超前工作面位置作为所述第二位置。

7.根据权利要求6所述的基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的方法,其特征在于,根据所述微震能量占比、所述最大能量活动度和所述超前工作面位置对所述微震能量事件进行等级划分,具体为:分别赋予所述微震能量占比、所述最大能量活动度和所述超前工作面位置相应的加权值,并根据所述加权值的总和对所述微震能量事件进行等级划分。

8.根据权利要求7所述的基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的方法,其特征在于,所述微震能量占比、所述最大能量活动度和所述超前工作面位置的加权值分别为0.4、0.4和0.2;所述第一能量占比和所述第二能量占比的加权值分别为0.32和0.08;所述第一活动度和所述第二活动度的加权值分别为0.32和0.08;所述第一位置和所述第二位置的加权值分别为0.12和0.08。

9.根据权利要求7所述的基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的方法,其特征在于,根据所述加权值的总和对所述微震能量事件进行等级划分,包括:

10.一种基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的系统,其特征在于,包括:

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【技术特征摘要】

1.一种基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的方法,其特征在于,所述微震能量占比包括:第一能量占比和第二能量占比;所述第一能量占比为所述微震能量大于103j的所述微震能量事件发生次数占比超过总次数的30%;所述第二能量占比为所述微震能量大于103j的所述微震能量事件发生次数占比未超过总次数的30%。

3.根据权利要求1所述的基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的方法,其特征在于,所述最大能量活动度的计算公式为:其中,p为最大能量活动度,m为发生次数,ep为当天平均能量,emax为单日最大能量。

4.根据权利要求2所述的基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的方法,其特征在于,所述所述最大能量活动度包括:第一活动度和第二活动度;当所述最大能量活动度大于或等于8时,将所述最大能量活动度作为所述第一活动度;当所述最大能量活动度大于或等于1且小于8时,将所述最大能量活动度作为所述第二活动度。

5.根据权利要求1所述的基于多元微震监测信息判断冲击地压等级的方法,其特征在于,所述超前工作面位置的计算公式为:其中,s为超前工作面的高度,hmax为微震能量事件的最大高度,hmin微震能量事件的最小高度,k为应力集中系数。

6.根据权利要求4所述的基于多...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹远威赵亚杨建业张浩耿子航高瑞徐冰琪
申请(专利权)人:徐州矿务集团新疆天山矿业有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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