[发明专利]一种现场监测与数值模拟相结合的矿山灾害预测预警方法

权利要求书

1.一种现场监测与数值模拟相结合的矿山灾害预测预警方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：进行岩体测试及其赋存环境的表征，并建立矿区三维数值模型；

步骤2：根据岩体测试结果对三维数值模型进行参数赋值，进行初步数值模拟计算，根据初步数值模拟计算结果确定现场监测手段和监测方案；

步骤3：基于实时监测数据和实时数值模拟进行灾害的实时预警；

步骤4：基于对监测数据的数据挖掘和超前数值模拟进行灾害的超前预测，所述步骤4包括：

步骤4.1：对实时监测数据和历史监测数据进行关联性分析数据挖掘，获得超前监测预警结果；

步骤4.2：对实时监测数据和历史监测数据进行趋势性分析数据挖掘获得超前监测数据，以超前监测数据为依据对三维数值模型进行修正；同时利用修正后的三维数值模型进行超前数值模拟，获得超前模拟预警结果；

步骤4.3：如果超前监测预警结果和超前模拟预警结果相一致，则发布预测结果内容，如果不一致则向决策者发出预测结果，由决策者判断是否发布预测结果。

2.如权利要求1所述的现场监测与数值模拟相结合的矿山灾害预测预警方法，其特征在于，步骤1包括：

步骤1.1：对应用矿山及周边地区进行地质勘探和地质测量，获得反映矿区结构产状、地质构造及分布情况的地质剖面图与地质平面图；

步骤1.2：钻取现场不同岩性的岩芯，对岩芯进行基本物理力学试验，可反演获得整个岩体的基本物理力学参数、岩石本构关系与破坏准则；

步骤1.3：通过现场原位测试试验，获得各个区域的原位地应力参数；

步骤1.4：根据地质剖面图、地质平面图、岩体的基本物理力学参数、岩石本构关系与破坏准则、原位地应力参数建立矿区三维数值模型。

3.如权利要求1所述的现场监测与数值模拟相结合的矿山灾害预测预警方法，其特征在于，步骤2包括：

步骤2.1：根据岩体测试结果选择本构模型、应力边界条件与自重条件；

步骤2.2：进行初步数值模拟计算，根据初步数值模拟计算分析的结果确定现场监测手段和监测方案。

4.如权利要求1所述的现场监测与数值模拟相结合的矿山灾害预测预警方法，其特征在于，所述步骤3包括：

步骤3.1：对矿区进行现场监测获得实时监测数据，对实时监测数据进行分析获得实时监测预警结果；

步骤3.2：以实时监测数据为依据对三维数值模型进行修正，利用修正后的三维数值模型进行实时数值模拟，获得实时模拟预警结果；

步骤3.3：如果实时监测预警结果和实时模拟预警结果相一致，则向各预警终端发布警报，如果不一致则向决策者发出预警信息，由决策者判断是否发布预警警报。

5.如权利要求4所述的现场监测与数值模拟相结合的矿山灾害预测预警方法，其特征在于，步骤3.1具体包括：

步骤3.1.1：根据前期对灾害发生机理的研究与认识，设置监测点预警阈值；

步骤3.1.2：对矿区进行现场监测，将实时监测数据和监测点预警阈值进行对比，获得实时监测预警结果；

步骤3.1.3：实时监测预警结果判定标准为：当实时监测数据值低于阈值时判定为安全，超出阈值时判定为危险，并根据超出阈值程度区分危险等级；

步骤3.1.4：当实时监测预警结果判定为 “危险”时，系统则发出预警提示。