[发明专利]一种基于微震监测的工作面采动超前影响范围确定方法

权利要求书

1.一种基于微震监测的工作面采动超前影响范围确定方法，其特征在于，具体步骤为：

(1)利用矿井微震监测系统采集工作面回采过程中的多个自然矿震信号，并将各个自然矿震信号采用已知处理方法确定各自的矿震震源位置及其能量；

(2)先设定数据步距为c，然后根据该数据步距选择多个工作面回采距离为a的回采阶段，利用步骤(1)确定的数据统计每个回采阶段中各自的矿震超前分布范围，取其中的矿震超前最大值为矿震统计区间L；

(3)将矿震统计区间L中的实体煤区域按照间距为b进行等分，获得n个超前分区；分别统计步骤(2)选择的每个回采阶段落入n个超前分区内的矿震总能量和矿震总频次，并将各个回采阶段在每个超前分区内的矿震总能量和矿震总频次进行叠加，具体计算公式为：

式中，E_n为各个超前分区总能量，J；Q_n为各个超前分区总频次，个；e_in为各个回采阶段在每个超前分区叠加总能量，J；q_in为各个回采阶段在每个超前分区叠加总频次；m为回采阶段的数量；

(4)计算各个超前分区中线分别距回采阶段中线的距离，以各个超前分区中线距回采阶段中线的距离为横坐标，以各个超前分区内矿震总能量和总频次为纵坐标，分别绘制出超前工作面矿震总能量和总频次变化曲线，其中距离的计算公式为：

d₀＝0

式中，d_i为各个超前分区中线距回采阶段中线的距离，m；a为回采距离，m；b为超前分区的间距，m；

(5)将步骤(4)绘制出的两条曲线数据除以各自纵坐标最大值进行归一化处理，分别得出矿震总能量归一化分布曲线和矿震总频次归一化分布曲线，具体公式为：

Q_max＝max(Q_i)，i＝0，1，2，…，n

E_max＝max(E_i)，i＝0，1，2，…，n

式中，Q_max为各个超前分区中的总频次最大值，J；E_max为各个超前分区中的总能量最大值，个；R(Q_i)为各个超前分区总频次除以总频次最大值的相对值；R(E_i)为各个超前分区总能量除以总能量最大值的相对值；

取两条归一化分布曲线中相对值大于等于10％的数据确定为工作面矿震能量和矿震频次超前影响范围，在工作面矿震能量和矿震频次超前影响范围内，选择两条归一化分布曲线中横坐标最大值确定为工作面采动超前影响范围。

2.根据权利要求1所述的一种基于微震监测的工作面采动超前影响范围确定方法，其特征在于，所述步骤(2)选择的回采阶段数量不少于3个，回采距离a为5～20m，超前分区的间距b为1～10m。

3.根据权利要求1所述的一种基于微震监测的工作面采动超前影响范围确定方法，其特征在于，所述步骤(1)采集的自然矿震信号为通过已知方法将干扰波剔除后的矿震信号。