[发明专利]基于弹性波多目标分析的动力灾害预测方法

说明书

本发明公开了一种基于弹性波多目标分析的动力灾害预测方法，包括步骤：S1.在作业期间，使用声发射监测装置采集并发送被测目标体内传播的弹性波信号；S2.地面综合信号处理装置接收并解析所述弹性波信号得到被测目标体内的异常地质体以及应力变化的动态反演成像，同时提取所述弹性波信号的声发射特征参数；S3.地面综合信号处理装置根据被测目标体内的异常地质体动态反演成像的变化情况或应力变化动态反演成像的变化情况或声发射特征参数的变化情况进行灾害判识和智能预警。本发明的一种基于弹性波多目标分析的动力灾害预测方法，能够对动力灾害进行全面精准的预测预警，极大提高了预测准确性，大幅提升预测工作效率和降低预测成本。

技术领域

本发明涉及灾害预测领域，具体涉及一种基于弹性波多目标分析的动力灾害预测方法。

背景技术

现今，矿井逐渐进入深部开采阶段，其开采环境日趋恶劣，应力主导型的煤岩动力灾害日趋增多，严重影响了煤矿的安全高效生产，而实现对动力灾害的准确预测预警是防治动力灾害发生的关键。动力灾害的发生是应力、地质条件、煤体结构等多种影响因素共同作用的结果，而目前普遍使用的预测技术及装备主要是针对单一影响因素进行处理，也取得了较好的效果，但掌握多种因素就需要采用多种技术及装备联合进行多次探测和监测，这严重影响了工作效率和预测的可靠性，难以对实际作业过程中的多个致灾因素进行全面的动态监测，预测投入成本很高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供基于弹性波多目标分析的动力灾害预测方法，能够对动力灾害进行全面精准的预测预警，极大提高了预测准确性，大幅提升预测工作效率和降低预测成本。

本发明的基于弹性波多目标分析的动力灾害预测方法，包括如下步骤：

S1.在作业期间，使用声发射监测装置采集并发送被测目标体内传播的弹性波信号；

S2.地面综合信号处理装置接收并解析所述弹性波信号得到被测目标体内的异常地质体以及应力变化的动态反演成像，同时提取所述弹性波信号的声发射特征参数；所述声发射特征参数包括声发射事件数、振铃计数、能量、振幅、到达时间以及持续时间；

S3.地面综合信号处理装置根据被测目标体内的异常地质体动态反演成像的变化情况或应力变化动态反演成像的变化情况或声发射特征参数的变化情况进行灾害判识和智能预警。

进一步，所述声发射监测装置包括声发射监测设备以及声发射传感器；所述声发射传感器用于采集并传输弹性波信号，所述声发射监测设备用于接收并发送声发射传感器采集的弹性波信号。

进一步，所述地面综合信号处理装置包括接收单元、计算单元、处理单元以及显示单元；所述接收单元用于接收弹性波信号；所述计算单元对弹性波信号进行反演成像计算并提取弹性波信号的声发射特征参数；所述处理单元分析反演成像的变化情况以及声发射特征参数的变化情况得到灾害预警结果；所述显示单元用于显示灾害预警结果。

进一步，在作业前，在主动震源条件下，采集并解析被测目标体内传播的弹性波信号得到异常地质体的一次反演成像；所述主动震源包括爆破震源、掘进机作业震源、割煤机作业震源以及锚杆机作业震源。

进一步，步骤S1中，在主动震源和/或被动震源条件下，对被测目标体内传播的弹性波信号进行采集；所述被动震源为被测目标体内部产生的震源。

进一步，步骤S2中，解析所述弹性波信号得到被测目标体内的异常地质体以及应力变化的动态反演成像，具体包括：

S21.使用反演成像算法对所述弹性波信号进行反演得到地质体以及应力变化的一次反演成像；

S22.以设定的动态更新间隔时间T为周期，按照步骤S21类推得到被测目标体内的异常地质体以及应力变化的新的反演成像。