[发明专利]煤岩动力灾害危险性区域-局部递进聚焦式探测预警方法

说明书

本发明提供一种煤岩动力灾害危险性区域‑局部递进聚焦式探测预警方法，属于煤岩动力灾害防治技术领域。该方法首先采用综合指数法对全矿井范围进行分区分级，确定重点区域；然后对该重点区域应用动态应力场CT反演和微震技术进行区域探测预警和检验，进一步确定局部危险范围；再对该局部危险范围应用电磁辐射法或应力法进行临场实时探测预警和检验；最后，基于上述监测分析结果建立多参量归一化综合预警模型及预警准则。本发明综合运用综合指数法、震动波CT技术、微震技术和应力/电磁辐射监测技术进行煤岩动力灾害危险性的探测预警，实现了煤岩动力灾害的区域‑局部逐级聚焦监测预警，能够大幅提高灾害防治的针对性及防治效率。

技术领域

本发明涉及煤岩动力灾害防治技术领域，特别是指一种煤岩动力灾害危险性区域-局部递进聚焦式探测预警方法。

背景技术

近年来，随着浅部煤炭资源的逐渐匮乏，很多矿区进入深部开采，煤与瓦斯突出、冲击地压等煤岩动力灾害威胁更加严重。煤岩动力灾害的高效、可靠预警引起了煤矿现场的高度重视。不少矿井结合自身实际安装了微震、地音、电磁辐射、声发射、采动应力、支架工作阻力、锚杆(索)应力、瓦斯、顶板离层等在线(便携)监(探)测预警系统，实现了对煤岩动力灾害的24小时连续监测。然而，由于上述多种系统在监测原理、监测方式与监测侧重点方面各不相同，其重点关注的监测对象、范围及时效等也存在差异，导致上述众监测系统通常各自为政、多源数据预警结果不一致，大大地影响了系统的使用效率。

研发煤岩动力灾害区域-局部多参量集成智能探测预警系统平台，实现多系统、多参量探测预警信息的有机融合，形成预警准则统一、预警指标统一、预警临界值统一的综合集成预警技术与方法，提高煤岩动力灾害的智能化预警准确度及风险预控水平，形成风险预控体系，对于预防煤岩动力灾害的发生和实现安全生产具有重要的理论和实践意义。

因此，本发明针对以上问题，提供一种煤岩动力灾害危险性区域-局部递进聚焦式探测预警方法，综合运用综合指数法、震动波CT技术、微震技术和应力/电磁辐射监测技术对煤岩动力灾害危险性进行递进聚焦式的监测分析，建立多参量归一化综合预警模型及预警准则，用于煤岩动力灾害的高效、可靠预警，为矿井灾害防治工作的开展起到一定指导作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种煤岩动力灾害危险性区域-局部递进聚焦式探测预警方法，该方法综合运用综合指数法、震动波CT技术、微震技术和应力/电磁辐射监测技术对煤岩动力灾害危险性进行递进聚焦式的监测分析，建立多参量归一化综合预警模型及预警准则，用于煤岩动力灾害的高效、可靠预警。

该方法包括步骤如下：

(1)采用综合指数法对全矿井范围进行分区分级，确定危险区域，即重点监测区域；

(2)对步骤(1)中确定的重点监测区域应用动态应力场CT反演和微震技术进行区域监测，进一步确定局部危险范围；

(3)对该局部危险范围应用电磁辐射法或应力法进行临场实时监测；

(4)基于步骤(2)和步骤(3)的监测分析结果建立多参量归一化综合预警模型及预警准则。

其中，步骤(1)中重点监测区域为动力灾害可能发生的区域，重点监测区域的尺度一般为工作面尺度。

步骤(2)中动态应力场CT反演中探测的震动波CT指标包括波速、波速梯度和波速异常等。

步骤(2)中微震技术的监测指标包括冲击变形能、时序集中度、震源集中度、时空扩散性、断层总面积等。

步骤(3)中电磁辐射法监测的指标包括电磁辐射强度、主频和频次，应力法监测的应力指标为钻孔应力值。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：