[发明专利]一种坚硬顶板矿井冲击地压灾害危险性预测分析方法

说明书

本发明公开了一种坚硬顶板矿井冲击地压灾害危险性预测分析方法，步骤一：将光纤传感器均匀安装在坚硬顶板矿井中震源附近，光纤传感器按照3米的间隔进行分布，通过光纤传感器采集振动的电信号；步骤二：数据收集：对钻屑数据、微震数据以及应力数据进行收集，对选取的三项数据中的各项数据进行卡方分析，判断数据与冲击地压之间的关联性，收集的数据包括能量、轨顺、煤粉量以及矿井内部物体运动速度，将四者数据进行深度学习并建立出冲击地压危险初步模型，主观危险模型与冲击地压危险初步模型进行深度学习，从而建立出冲击地压危险模型S，再将实际矿井内部的数据带入到冲击地压危险模型S中，实现对矿井冲击地压灾害危险性预测。

技术领域

本发明涉及矿井安全技术领域，尤其涉及一种坚硬顶板矿井冲击地压灾害危险性预测分析方法。

背景技术

冲击地压又称岩爆，是指井巷或工作面周围岩体，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。它具有很大的破坏性，是煤矿重大灾害之一。

冲击地压可分为一般冲击地压和严重冲击地压：一般冲击地压规模较小，表现为矿体、岩体振动并产生粉尘和裂隙；严重冲击地压规模较大，表现为矿体、岩体严重破碎，发生强烈爆炸振动。

经检索，中国专利号为CN104533443A的发明专利，公开了一种坚硬顶板矿井冲击地压灾害危险性预测分析方法，其包括：基于发生的冲击地压灾害，将获取的力学参数代入能量释放方程中，获得能量增加程度REC；依据划分的六种支护方案定量表征能量吸收程度AEC；冲击地压灾害潜力RDP＝10REC/AEC，按照对采掘影响程度划分具体矿井冲击地压灾害危险预测分析框架；计算新发生的坚硬顶板裂断过程中采掘高应力区域冲击地压灾害潜力，并与已经建立的冲击地压灾害危险预测分析框架进行对比，确定其灾害程度。本发明将矿井内坚硬顶板裂断诱发的冲击地压灾害潜力进行科学量化，计算方法简单、所需的力学参数易获取，是一种简单快捷的判别坚硬顶板矿井冲击地压灾害危险性的预测分析方法。

然而上述方法仅能通过对能量的检测从而判断冲击地压灾害发生的可能性与破坏性，然而在实际操作中，仅通过对能量进行分析使得出现冲击地压灾害时留给工作人员的反应时间较短，同时仅通过能量分析无法适应与各种环境的矿井中，误差较大，因此需要一种坚硬顶板矿井冲击地压灾害危险性预测分析方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在仅通过对能量进行分析使得出现冲击地压灾害时留给工作人员的反应时间较短，同时仅通过能量分析无法适应与各种环境的矿井中，误差较大的缺点，而提出的一种坚硬顶板矿井冲击地压灾害危险性预测分析方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种坚硬顶板矿井冲击地压灾害危险性预测分析方法，包括以下步骤：

步骤一：将光纤传感器均匀安装在坚硬顶板矿井中震源附近，光纤传感器按照3米的间隔进行分布，通过光纤传感器采集振动的电信号；

步骤二：数据收集：对钻屑数据、微震数据以及应力数据进行收集，对选取的三项数据中的各项数据进行卡方分析，判断数据与冲击地压之间的关联性，收集的数据包括能量、轨顺、煤粉量以及矿井内部物体运动速度，将四者数据进行深度学习并建立出冲击地压危险初步模型；

步骤三：主观因素模型建立：对矿井内部的安全管理和开采技术进行评级，根据外部数据中冲击地压爆发时矿井内部的情况对现有的安全管理和开采技术进行评分，从而建立出矿井内部主观危险模型；

步骤四：模型合并：根据获取的数据并引入修正系数K，主观危险模型与冲击地压危险初步模型进行深度学习，从而建立出冲击地压危险模型S，再将实际矿井内部的数据带入到冲击地压危险模型中，从而得出危险分数T，危险分数T＝S/100；

步骤五：危险性等级划分：当T0.2时，此时坚硬顶板矿井冲击地压灾害危险性等级为四级，危险性最低；