[发明专利]一种基于微震监测的工作面采动倾向影响范围的确定方法

权利要求书

1.一种基于微震监测的工作面采动倾向影响范围的确定方法，其特征在于，具体步骤为：

(1)利用矿井已有微震监测系统，采集工作面连续回采一定距离l₂范围内工作面及其周围的自然矿震信号，并将各个自然矿震信号采用已知处理方法确定其矿震震源位置及其能量；

(2)根据步骤(1)得出的矿震震源位置，运输巷道和回风巷道之间的工作面倾向长度确定为采动诱发矿震分布范围L₁；在运输巷道外侧沿倾向距离运输巷道最远的矿震震源位置，确定为采动诱发矿震分布范围L₂，在回风巷道外侧沿倾向距离回风巷道最远的矿震震源位置，确定为采动诱发矿震分布范围L₃；

(3)以工作面倾向长度的中点为基点，沿倾向将其运输巷道侧范围和回风巷道侧范围均各自以间距a进行等分，分别得到x和y个倾向分区并分别进行标号，计算方法为；

其中，x为运输巷道侧范围内倾向分区的数量，单位为个；y为回风巷道侧范围内倾向分区的数量，单位为个；

(4)分别计算各个倾向分区的中线距基点的倾向距离，具体计算为：

运输巷道侧

回风巷道侧

其中，D_xi为运输巷道侧范围内各个倾向分区中线距基点的倾向距离，单位为m；D_yi为回风巷道侧范围内各个倾向分区中线距基点的倾向距离，单位为m；

(5)根据步骤(1)得出的矿震震源位置及其能量，并结合步骤(3)确定的各个倾向分区，分别统计运输巷道侧和回风巷道侧各个倾向分区内矿震总能量E_xi及矿震总频次Q_yi，然后以步骤(4)确定的各个倾向分区距基点的间距D_xi和D_yi为横坐标，以各个倾向分区内矿震总能量E_xi及矿震总频次Q_yi分别为纵坐标绘制两条分布曲线，分别为各个倾向分区的矿震总能量分布曲线和矿震总频次分布曲线；

(6)将步骤(5)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：

其中，E_max为各个倾向分区中的总能量最大值，单位为J；Q_max为各个倾向分区中的总频次最大值，单位为个；E_xi为运输巷道侧范围内各个倾向分区的总能量，单位为J；E_yi为回风巷道侧范围内各个倾向分区的总能量，单位为J；Q_xi为运输巷道侧范围内各个倾向分区的总频次，单位为个；Q_yi为回风巷道侧范围内各个倾向分区的总频次，单位为个；R(E_xi)为运输巷道侧范围内各个倾向分区的总能量除以总能量最大值的相对值；R(E_yi)为回风巷道侧范围内各个倾向分区的总能量除以总能量最大值的相对值；R(Q_xi)为运输巷道侧范围内各个倾向分区的总频次除以总频次最大值的相对值；R(Q_yi)为回风巷道侧范围内各个倾向分区的总频次除以总频次最大值的相对值；

(7)在归一化的矿震总能量和总频次变化曲线上分别标记出工作面的倾向范围，并分别确定R(E_xi)/R(E_yi)≥0.1和R(Q_xi)/R(Q_yi)≥0.1的区域为受工作面采动影响区域，然后计算采动诱发矿震分布范围L₂内R(E_xi)/R(E_yi)≥0.1或R(Q_xi)/R(Q_yi)≥0.1的倾向分区中距运输巷道的最远倾向距离，该距离确定为工作面运输巷道侧的采动侧向影响范围d_xm，计算采动诱发矿震分布范围L₃内R(E_xi)/R(E_yi)≥0.1或R(Q_xi)/R(Q_yi)≥0.1的倾向分区中距回采巷道的最远倾向距离，该距离确定为工作面回采巷道侧的采动侧向影响范围d_yn，计算方法为：

其中，d_xm和d_yn分别为工作面运输巷道侧和回风巷道侧的采动侧向影响范围，单位为m；m为采动诱发矿震分布范围L₂内R(E_xi)/R(E_yi)≥0.1或R(Q_xi)/R(Q_yi)≥0.1的倾向分区中距运输巷道的最远的分区标号；n为采动诱发矿震分布范围L₃内R(E_xi)/R(E_yi)≥0.1或R(Q_xi)/R(Q_yi)≥0.1的倾向分区中距回风巷道的最远的分区标号；

最终根据获得d_xm和d_yn值得出工作面运输巷道侧和回风巷道侧的采动侧向影响范围。