[发明专利]一种矿井预开采煤层的冲击危险性评价方法

权利要求书

1.一种矿井预开采煤层的冲击危险性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据矿井区域的地质信息建立矿井区域三维数字化地质模型并将其可视化；

步骤2、基于可视化的矿井区域三维数字化地质模型，掌握煤层的空间赋存环境，即煤岩层的空间结构形态、空间位置关系与地质构造特征；

步骤3、根据冲击地压发生的共性地质条件，确定冲击地压的地质主控因素，包括：煤层赋存深度、煤层厚度、煤层厚薄变化程度、煤层倾角变化程度、煤层分叉情况、煤层冲击倾向性、直接顶硬度、直接底硬度、基本顶硬度、基本底硬度、上覆坚硬岩层厚度、厚而坚硬岩层距煤层距离、断层分布密度、待评价位置距断层距离和待评价位置距褶曲轴部距离；

步骤4、在预开采煤层区域的水平投影上进行网格划分，每个网格点都相当煤层特定位置上的一个虚拟钻孔，量化预开采煤层区域每个网格点的地质主控因素，形成煤层冲击危险性评价指标体系；

步骤5、根据预开采煤层区域网格点量化的冲击地压的地质主控因素即煤层冲击危险性评价指标，生成各个指标的等值线云图，显示预开采煤层区内各个冲击危险性评价指标的分布特征与规律；

步骤6、根据矿井现场发生过的冲击动力显现程度，划分并确定冲击危险性等级；把煤层冲击危险性评价指标及其相应的冲击危险等级作为样本数据，采用机器学习方法建立矿井预开采煤层冲击危险性评价模型；

步骤7、利用矿井预开采煤层冲击危险性评价模型，评价出每个网格点的冲击危险性等级，获得矿井预开采煤层区域任意位置的冲击危险等级，生成并可视化矿井预开采煤层区域的冲击危险性等级云图。

2.根据权利要求1所述的矿井预开采煤层的冲击危险性评价方法，其特征在于：所述步骤1包括以下步骤：

步骤1-1、采集矿井区域基础地质信息；

基础地质信息包括：

井下观测数据：井下巷道煤岩层测点的顶底板高程值；

地勘钻孔数据：揭露断层的性质、位置、落差及断距、每个钻孔位置的地表与煤岩层顶底板的高程值、煤岩层厚度及煤岩层岩性；

物探数据：地震波或电磁波反射速度、振幅强度与波形；

步骤1-2、基于基础地质信息，应用克里金空间插值方法加密矿井区域的地质信息；

步骤1-3、将地质信息数字化，生成煤岩层顶底板的数据点、断层与褶曲的构造特征线，根据数据点与构造特征线分别建立煤岩层顶底板的三角网界面模型、煤岩层顶底板所围侧面的三角网界面模型；

步骤1-4、将各煤岩层的三角网界面模型按照钻孔综合柱状图的地层空间顺序依次叠放，生成矿井区域三维地质模型并将其可视化。

3.根据权利要求1所述的矿井预开采煤层的冲击危险性评价方法，其特征在于：所述步骤4包括以下步骤：

步骤4-1、网格划分：根据预开采煤层区域的尺度确定网格的划分密度，在预开采煤层区域的水平投影上进行网格划分，每个网格点都相当煤层特定位置上的一个虚拟钻孔；

步骤4-2、基于矿井区域三维地质模型提取出每个虚拟钻孔相应的地质信息；

步骤4-3、量化预开采煤层区域每个网格点的地质主控因素，形成煤层冲击危险性评价指标体系。