[发明专利]微震监测/声发射破裂源时空分布状态与趋势的预警方法

权利要求书

1.一种微震监测/声发射破裂源时空分布状态与趋势的预警方法，其特征在于：所述预警方法包括如下步骤：

S1，获取声发射实验数据或者矿山微震监测数据，进行初步处理与筛选，剔除异常数据，筛选得到空间三维定位坐标和能量值；

S2，进行数据汇总，形成包含所述空间三维定位坐标和能量值的数据文件；

S3，读取步骤S2所述的数据文件，获得空间三维定位坐标X、Y、Z三个方向的最大值和最小值，并储存备用；

S4，依据空间三维定位坐标X、Y、Z三个方向的最大值和最小值或者指定实际边界值进行网格划分，划分后得到由若干个研究区域内空间长方体微单元组合而成的盒维数数据统计框架模型；

S5，对实时检测所得的数据事件的能量值进行均匀等级划分；

S6，对盒维数数据统计框架模型中的每个空间长方体微单元进行标号并对其中事件个数进行实时统计、记录，并构建第一数据集合；按照步骤S5的能量值等级划分规则，对空间长方体微单元内所统计事件的能量值进行划分、记录并构建第二数据集合，将第一数据集合和第二数据集合进行汇总，得到数据集合K；

S7，基于分形理论盒维数的数学统计原理，对研究区域内的事件数据的个数按照检测时间顺序在每个空间长方体微单元处依次进行统计分析比较；再按照能量等级均匀划分原则，对步骤S6每个空间长方体微单元内统计的各个能量值能级数据个数进行统计分析比较；分别按照检测事件的时间先后顺序重复S1至S6的操作步骤，得到对应空间长方体微单元内的数据变化情况，分析每个空间长方体微单元内的事件集聚程度和能量释放的速度，从而判断预测岩体/石的破坏态势；

S8，导出预设精度的分形盒维数及其变化的分布图，根据事件集聚态势和研究对象内空间长方体微单元对应的坐标点范围，对不同危险级别的灾害发生区位进行锁定并进行预报预警。

2.根据权利要求1所述的微震监测/声发射破裂源时空分布状态与趋势的预警方法，其特征在于：步骤S4中的网格划分的具体方法是：先核算研究区域的长宽高及其比例关系；然后在空间三维各个方向按照等比例缩小相同的倍数得到缩小版的研究区域的长方体盒子并编号，即构成空间长方体微单元；再使空间长方体微单元均匀无交叉重叠分布在研究区域内部，划分后得到由若干个研究区域内空间长方体微单元组合而成的盒维数数据统计框架模型。

3.根据权利要求1所述的微震监测/声发射破裂源时空分布状态与趋势的预警方法，其特征在于：步骤S6的整体过程为：先统计第一个空间长方体微单元中不同能量值能级分别对应的个数，再按照从左到右、从前到后、从上到下的顺序以此统计出每个空间长方体微单元中的各个能量值能级数据个数。

4.根据权利要求3所述的微震监测/声发射破裂源时空分布状态与趋势的预警方法，其特征在于：步骤S6中，对每个空间长方体微单元中的全部事件个数和能量值能级数据进行统计的具体过程为：

S61，按照笛卡尔坐标系，在三维空间体中依次按照Z方向、Y方向、X方向分别统计出每个空间长方体微单元中所包含的数据并按照顺序储存，得到检测事件的第一数据集合；

S62，在检测事件的第一数据集合中按照一定的时间步长分别依次搜索统计X方向和Y方向的非零元素交集并记为xy，以及X方向和Z方向的非零元素交集并记为xz，再求xy和xz的非零元素交集并记为xyz，得到某一时刻每个微单元体内事件个数统计结果，按照时间线程对全部数据进行循环统计；

S63，在所述统计结果的基础上，依据步骤S5的能量值能级划分档次，对所述非零元素交集xyz进行能量值不同能级的数目统计，求出按照需要设定的能量值能级划分档次数目的变化，得到能量值能级的第二数据集合。