[发明专利]基于模糊数学和微震监测的冲击地压多参量预警方法

说明书

本发明涉及基于模糊数学和微震监测的冲击地压多参量预警方法，根据已采工作面的微震监测数据，计算分析得到10个微震指标值及演化规律；按照正向、负向和双向指标的分类进行归一化处理；根据冲击地压危险的分级方法确定各微震指标在各冲击危险等级的占比及其权重，将权重进行归一化处理，构建得到冲击地压多参量综合预警指标，确定待预警工作面的冲击危险等级。采用本发明的基于模糊数学和微震监测的冲击地压多参量预警方法，充分利用了已采工作面的微震数据，可以降低误差、提高准确率，做到对冲击地压灾害进行实时预判、预警和报警，且实现方法简单，节约成本，具有更广泛的应用范围。

技术领域：

本发明涉及煤矿开采监测预警技术领域，具体涉及一种基于模糊数学和微震监测的冲击地压多参量预警方法。

背景技术：

煤炭是我国的重要能源，随着近几年产业结构调整和环境保护的需求，石油、天然气以及新能源比例变大，煤炭资源的消费有所降低。但“富煤、贫油、少气”的现状使煤炭在未来几十年内仍占主要能源。目前，东部地区的浅部煤炭资源已基本被开采完，开采深度逐渐向深部发展。预计在未来20年，我国多数煤矿将进入1000m到1500m的开采深度。随着煤炭深部开采时代的到来，深部围岩受“三高一扰”(高地应力、高渗透压力、高地温、强开采扰动)影响，煤矿冲击地压发生趋于频繁。原来有冲击灾害的矿井，冲击危险性越发严峻；原来没有冲击灾害的矿井，也逐步出现冲击现象。

冲击地压是指井巷或工作面周围煤岩体由于弹性变形能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象，常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象。它不仅能造成井巷破坏、人员伤亡、地面建筑物破坏，而且还会引起瓦斯、煤尘爆炸、火灾及水灾，干扰通风系统等，是煤矿重大灾害之一，严重影响着煤矿的安全、高效开采。由于煤矿地质和开采条件的复杂性，冲击地压灾害发生的时间与地域具有多样性和突发性，因此对其进行预测预警也就成为世界性难题。

目前较多学者利用微震进行冲击地压预警，取得了一定效果，但仍有较多不足之处：(1)采用单一指标，没有充分利用微震监测数据，导致预警准确率较低；(2)没有充分考虑地质和开采条件，预警指标无法适应复杂多变的环境；(3)没有考虑到开采情况的复杂而带来的微震不确定性；(4)进行冲击地压预警时，往往要通过人工调整监测指标，无法做到实时快速预警冲击地压。

发明内容：

鉴于上述现有技术中存在的不足，本发明提出基于模糊数学和微震监测的冲击地压多参量预警方法，能够实时监测采掘工作面微震数据，并通过综合模糊数学法来实现实时精确预警。

为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

基于模糊数学和微震监测的冲击地压多参量预警方法，包括如下步骤：

(1)选择已采工作面，选择已采工作面的K个微震事件作为冲击地压事件；

(2)获取已采工作面的微震监测数据，并进行震源定位和能量计算处理，得到微震预处理数据；