[发明专利]一种冲击危险区的微震多维信息综合区域探测评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冲击危险区的探测评价方法，尤其涉及一种冲击危险区的微震多维信息综合区域探测评价方法。

背景技术

目前，矿井冲击危险区域评价方法主要有：实验室冲击倾向性测定、综合指数法、数值模拟法、覆岩空间结构理论、钻屑法、应力监测法、电磁辐射法、声发射法和微震法等。其中，实验室冲击倾向性测定、综合指数法、数值模拟法和覆岩空间结构理论主要是预判采掘工作面发生强矿震或冲击矿压的危险性，若危险性较高，则采取相应的监测、预警与防治措施。钻屑法和应力监测法属于局部点监测，只能在巷道附近进行监测，虽然可通过多个点监测的数据插值获得监测参量的分布云图，但其评价范围仍有限。电磁辐射法与声发射法属于局部探测法，探测范围为工作面尺度，且只能绘制局部区域内统计参量的变化趋势，例如地音事件能量、频次、脉冲数和电磁辐射强度等，并根据这些参量的趋势变化进行预警，仍存在监测范围小的弊端。微震监测方法，能够对全矿范围进行实时监测，是一种区域性、及时监测手段，能够给出震动后的各种信息，具有不损伤煤体、劳动强度小、时间和空间连续等优点，该技术目前被公认为煤岩动力灾害，特别是对于煤矿动力现象监测最有效和最有发展潜力的监测方法之一。尤其是近年来基于微震监测系统提出的CT探测评价技术，很好地解决了冲击危险区域的探测评价问题，其唯一存在的缺点就是反演计算周期较长。另外，基于微震事件分布提出的微震活动性空间演化仅考虑了微震频次因素，以及基于微震事件分布提出的微震能量空间演化和应力等值线分布仅考虑了微震强度的因素。

由于冲击矿压发生的突发性和复杂性，仅仅依靠单一影响因子解决冲击危险区探测评价问题是不可能的，必须走综合探测评价的道路。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种冲击危险区的微震多维信息综合区域探测评价方法，是一种综合考虑微震时空强三要素、定量描述冲击危险性强弱程度、运算速度快、可操作性强的冲击危险区域探测评价方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种冲击危险区的微震多维信息综合区域探测评价方法，包括如下步骤：

（1）矿震数据的空间坐标旋转及分级筛选；

（2）建立微震多维信息探测评价指标体系，包括频次因子W₁、空间因子W₂和强度因子W₃，所述频次因子W₁包括频次指标W₁₁，所述空间因子W₂包括震源集中程度指标W₂₁，所述强度因子W₃包括最大应力当量指标W₃₁和总应力当量指标W₃₂；

（3）空间统计滑移模型创建；

（4）根据下式计算微震多维信息综合探测评价指标值W：

W=ω₁₁·W₁₁+ω₂₁·W₂₁+ω₃₁·W₃₁+ω₃₂·W₃₂

其中，ω₁₁,ω₂₂,ω₃₁,ω₃₂为相应指标的预测信度（即权重），且满足ω₁₁+ω₂₂+ω₃₁+ω₃₂=1，λ_ij(t)为相应指标在监测时段t内统计区域的异常隶属度，取值范围为0-1；

（5）根据微震多维信息综合探测评价指标值W确定危险等级和对应危险等级的防治对策；微震多维信息综合探测评价指标值W越大危险等级越高。

具体的，所述步骤（1）中，矿震数据的空间坐标旋转，采用下式计算：