[发明专利]一种煤矿冲击地压预测预警方法

权利要求书

1.一种煤矿冲击地压预测预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)目标矿井在工作面回采前进行冲击危险性评价，若评价结果为具有冲击危险性，则在工作面回采前建立微震监测系统；

2)统计目标矿井回采工作面已有微震事件历史数据，将每日每个微震事件的能量累计，得出每日微震事件总能量沿日期轴的分布曲线，查看每日微震事件总能量峰值是否存在周期性；若不具备周期性，该预警方法不适用该矿井；若具备周期性，依次进行以下步骤；

3)划分每日微震事件总能量异常峰值日；具体实现方法如下：

301)建立每日微震事件总能量异常峰值临界值；

统计已回采工作面所有冲击事件发生当日或邻近1-3天内的微震事件总能量，并按总能量大小进行降序排列，取排序中前70～80％的当日微震事件总能量的平均值作为总能量异常峰值临界值，即：

其中：[E]为总能量异常峰值临界值；E_i为冲击事件发生当日或邻近1-3天内的所有微震事件能量之和；n为当日微震事件总能量排序中，排在前70～80％的冲击事件数量；

302)将每日按以下判据区分峰值日和非峰值日，如下：

非峰值日判据为：

峰值日判据为：

其中：e_i为已回采工作面微震监测系统有效运行天数内单个微震事件的能量值；n为当日事件总个数；

4)初步划分每日微震事件总能量峰值周期区间；

5)调整峰值周期区间；

6)重新计算调整后的峰值周期区间总能量均值；

7)确定峰值日间距范围；

8)进行冲击地压预警；

9)不断优化预警指标，直至目标工作面回采结束。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿冲击地压预测预警方法，其特征在于，步骤4)的具体实现方法如下：

401)统计已回采工作面历史微震事件的日平均能量：

其中：为已回采工作面历史微震事件的日平均能量；m为已回采工作面微震监测系统有效运行天数；e_i为已回采工作面微震监测系统有效运行天数内每个微震事件的能量值；

402)按以下标准区分低能日和高能日：

低能日判别标准为：

高能日判别标准为：

其中：e_i为已回采工作面微震监测系统有效运行天数内每个微震事件的能量值；

403)依据以下原则初步划分微震事件总能量峰值周期区间：

A：每个峰值周期区间内必须具备至少一个峰值日；

B：依据步骤3)判定的峰值日若连续出现，间隔小于1-3天，则归为一个峰值周期区间；

C：峰值日邻近的高能日归为一个峰值周期区间；

D：低能日与差值较小且邻近高能日、峰值日1-3天，亦归于本高能日、峰值日所属的峰值周期区间；

E：连续的低值日的中间日期为两个相邻峰值周期区间的分界。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿冲击地压预测预警方法，其特征在于，步骤5)的具体实现方法如下：

501)统计步骤4)所划分峰值周期区间内的所有微震事件能量和，求得峰值周期区间总能量均值：

其中：为峰值周期区间总能量均值；N为步骤4所划分峰值周期区间数量；E′_j为步骤4所划分的单个峰值周期区间每日微震事件能量之和；

502)按以下原则调整峰值周期区间；

若不对该峰值周期区间进行调整；

若该峰值周期区间与邻近的峰值周期区间总能量较小者合并；

503)调整后重新计进行步骤501)和步骤502)，所有峰值周期区间无需调整为止。

4.根据权利要求3所述的一种煤矿冲击地压预测预警方法，其特征在于，步骤6)的具体计算方法如下：

其中：为峰值周期区间总能量均值；N为步骤5)调整后的峰值周期区间数量；E_j为步骤5)所划分的单个峰值周期区间每日微震事件能量之和。