[发明专利]一种基于微震监测的沿空掘进巷道动态监测与稳定评价方法

权利要求书

1.一种基于微震监测沿空掘进巷道动态监测与稳定评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在沿空掘进巷道中安装高精度微震监测仪系统；

步骤2，采用高精度微震监测系统对沿空掘进巷道进行实时监测，采集围岩破裂微震事件的位置、能量和次数，计算实体煤侧和沿空侧累计微震事件能量值、单位体积微震事件能量密度和单位体积岩体内部累计微震事件次数；

步骤3，在沿空掘进巷道中，布设若干巷道断面收敛监测站，采集巷道实体煤侧和沿空侧的断面收敛数值，根据断面累计收敛值，计算巷道实体煤侧和沿空侧断面的平均收敛值；

步骤4，在沿空掘进巷道中，分别在沿空侧和实体煤侧选择一定量的锚杆或锚索进行拉拔试验，统计锚杆或锚索的平均拉拔力；

步骤5，沿空掘进巷道稳定性分析：计算累计微震事件能量增加率、单位体积微震事件能量密度增加率、累计微震事件次数增加率、锚杆或锚索平均拉拔力降低率和断面平均收敛量增加率；

步骤6，沿空掘进巷道综合定量评价：基于步骤5得到的各评价值，利用权重分析法，建立沿空掘进巷道综合定量评价指标，对沿空掘进巷道稳定性进行定量评价。

2.如权利要求1所述的基于微震监测沿空掘进巷道动态监测与稳定评价方法，其特征在于，步骤1中，所述的高精度微震监测仪系统包括传感器、数据采集分站、微震系统主机和地面数据综合处理分析系统，每个传感器接收到微震信号，通过数据采集分站将采集的电信号通过光纤与煤矿网络分站相连，通过煤矿网络将信号传输给微震系统主机，而地面数据综合处理分析系统将电信号转变为数字信号，并对数字信号加工处理，以实现对微震事件的定位，事件参数的获取。

3.如权利要求1所述的基于微震监测沿空掘进巷道动态监测与稳定评价方法，其特征在于，步骤2中，围岩破裂微震的位置、能量以及次数的确认方法如下：

巷道围岩的破裂会伴随着弹性波或应力波的产生，传感器采集微震信号后将其转化为电信号，微震软件再将电信号转变为数字信号，通过地面数据综合处理分析系统对微震信号进行处理和分析，确认围岩破裂微震事件的位置、能量以及次数。

4.如权利要求1所述的基于微震监测沿空掘进巷道动态监测与稳定评价方法，其特征在于，

巷道沿空侧和实体煤侧累计微震事件能量值为B和B'，其值分别为B＝∑B_i和B'＝∑B'_i；B_i表示巷道沿空侧微震事件能量值；B'_i表示巷道实体煤侧微震事件能量值。

5.如权利要求1所述的基于微震监测沿空掘进巷道动态监测与稳定评价方法，其特征在于，步骤2中，所述巷道沿空侧和实体煤侧单位体积微震事件能量密度γ和γ'，其值为γ＝P/V和_γ'＝P’/V’，其中P和P’为围岩破裂范围内微震事件能量值，V和V’为围岩破裂范围内的体积。

6.如权利要求1所述的基于微震监测沿空掘进巷道动态监测与稳定评价方法，其特征在于，

所述巷道沿空侧和实体煤侧累计微震事件次数为M和M'，其值分别为M＝∑M_i和M'＝∑M'_i；M_i表示巷道沿空侧单次微震事件次数，M'_i表示实体煤侧单次微震事件次数。

7.如权利要求1所述的基于微震监测沿空掘进巷道动态监测与稳定评价方法，其特征在于，步骤3中，所述沿空侧和实体煤侧断面平均收敛值为L和L'，其值分别为L＝∑L_i/W和L'＝∑L'_i/W，其中W为测力断面收敛值次数,L_i表示沿空侧断面的单次收敛值，L'_i表示实体煤侧断面的单次收敛值。

8.如权利要求1所述的基于微震监测沿空掘进巷道动态监测与稳定评价方法，其特征在于，步骤4中，所述沿空侧和实体煤侧锚杆或锚索拉拔力平均值为N和N'，其值分别为N＝∑N_i/Z和N'＝∑N'_i/Z，其中Z为拉拔试验次数；N_i为沿空侧单次拉拔锚杆或锚索拉拔力；N'_i为实体煤侧单次拉拔锚杆或锚索拉拔力。