[发明专利]深部采动围岩地压灾害发生前兆主控因素分析方法

说明书

本发明提供了一种深部采动围岩地压灾害发生前兆主控因素分析方法，涉及地压灾害预测防治技术领域，利用岩层应力、抗压强度、电荷和能量作为监测指标对采动围岩进行开采前后的地压灾害预测，能够提高地压灾害预测准确度和预测精度；该方法采用岩层应力、抗压强度在采动围岩开采前进行监测，根据监测到的岩层应力和抗压强度判断采动围岩的危险等级，判断是否开采；电荷和声发射事件在采动围岩的开采过程中或危险等级处于不开采等级时进行监测，根据监测到的电荷和声发射事件判断采动围岩实时的危险程度，并在满足预警条件时进行预警。本发明提供的技术方案适用于采动围岩地压灾害的预测过程中。

【技术领域】

本发明涉及地压灾害预测防治技术领域，尤其涉及一种深部采动围岩地压灾害发生前兆主控因素分析方法。

【背景技术】

深部开采地压灾害频繁，其发生前会显现某种特征，抓住这些特征，可有效的进行预测和防治。然而，目前对深部地压灾害前兆特征信息的分析不足，未形成主控因素分析方法，也未寻找到灾害前兆的主要控制因素，存在深部开采地压灾害发生前兆主控因素分析方法不完善、主控因素不明确的问题。

因此，有必要研究一种深部采动围岩地压灾害发生前兆主控因素分析方法来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供了一种深部采动围岩地压灾害发生前兆主控因素分析方法，利用岩层应力、抗压强度、电荷和能量作为监测指标对采动围岩进行开采前后的地压灾害预测，能够提高地压灾害预测准确度和预测精度。

一方面，本发明提供一种深部采动围岩地压灾害发生前兆主控因素分析方法，其特征在于，通过监测采动围岩地压灾害发生前兆信息：岩层应力、抗压强度、电荷和声发射事件这四个指标对采动围岩地压灾害进行预测和预警。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，岩层应力、抗压强度在采动围岩开采前进行监测，根据监测到的岩层应力和抗压强度判断采动围岩的危险等级，判断是否开采；

电荷和声发射事件在采动围岩的开采过程中或危险等级处于不开采等级时进行监测，根据监测到的电荷和声发射事件判断采动围岩实时的危险程度，并在满足预警条件时进行预警。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，岩层应力指数、岩层应力和抗压强度指标的关系为：

式中，K_p为岩层应力指数，P为岩层应力，σ_c为抗压强度。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，采动围岩的危险等级包括正常开采等级和不开采等级；正常开采等级的岩层应力指数为0-1.2，不开采等级的岩层应力指数为大于等于1.2。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，预警条件具体为：声发射事件预警标准和电荷预警标准，二者满足其一时，进行预警；

声发射事件预警标准为：低主频事件和/或高主频事件高度骤增；

电荷预警标准为：时域上电荷脉冲数幅值突变和/或频域上电荷主频带的变化范围处于0-100Hz之间时。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，低主频事件频率范围为0-25kHz；高主频事件频率范围为250-500kHz；

骤增具体为：超出频率范围并达上限的110％以上或者达下限的90％以下。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，突变具体为：后1小时电荷脉冲数幅值较前1小时电荷脉冲数幅值增加50％以上。