[发明专利]一种冲击矿压时序监测预警方法

说明书

技术领域

本发明涉及冲击矿压时序监测预警方法，是一种短期定量化时序监测预警新指标。

背景技术

冲击矿压灾害的监测预警是世界性难题之一，至今各国仍未完全解决此类灾害在时间和地点上的准确预测预报。正因为如此，现场的多起冲击矿压事故给工作面安全回采和巷道掘进带来了巨大威胁，也给矿井造成了巨大的经济损失。如河南义马千秋煤矿2011年“11·3”冲击矿压事故，当时75名矿工被困，最终67名成功获救，8名矿工遇难；江苏徐州张双楼煤矿2011年“7·30”冲击矿压事故，造成6名矿工遇难；孙家湾煤矿2005年“2·14”特大瓦斯爆炸事故，冲击矿压诱发，214人死亡；卢岭煤矿2003年“5·13”瓦斯爆炸事故，冲击矿压诱发，84人死亡。随着开采水平向深部转移，冲击矿压威胁会更大，成为了制约矿井安全高效生产的首要难题。

目前，冲击矿压的监测预警方法主要包括：微震监测、电磁辐射监测、声发射监测、钻屑量监测、工作面矿压监测、采动应力监测等。尤其是微震监测方法，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。在此基础上，国内外学者提出了大量微震监测预警指标，如能量、频次、参数b值、A(b)、P(b)、η值、时空扩散性、赫斯特指数、能量指数EI、视在应力、视在体积、地震黏度、空间集中度、蠕变等。然而上述指标大部分仅仅包含统计学上的特征，缺乏明显的物理意义，少量具有明显物理意义的指标，又仅停留在定性上的分析，如“指标曲线上升异常”，“下降异常”、“低值异常”、“高值异常”等。

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矿压时序监测预警方法，是一种物理意义明确、可操作性强且量化危险等级的冲击矿压监测预警新指标。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种冲击矿压时序监测预警方法，包括如下步骤：

（1）根据下式计算冲击变形能预警指标值W_ε：

Wϵ=Eϵt-E0Eϵl-E0,Eϵt=Σi=1NEi]]>

其中，N为上一次宏观破裂之后矿震事件总数，E_i为上一次宏观破裂之后第i次矿震事件所释放的能量，E_εt为冲击变形能的当前值，E_εl为冲击变形能的临界值，E₀为冲击变形能的初始值；

（2）根据冲击变形能预警指标值W_ε确定危险等级和对应危险等级的防治对策；冲击变形能预警指标值W_ε越大危险等级越高；

（3）危险性解除识别。