[发明专利]一种煤岩界面识别方法

权利要求书

1.一种煤岩界面识别方法，其特征在于，包括：

收集采煤过程中当前被采煤岩破坏时所产生的电磁辐射信号；

提取所述电磁辐射信号的电磁辐射特征参量；其中，所述电磁辐射特征参量包括：电磁辐射信号的强度、主频、频带、持续时间、振铃计数以及能量值；

基于所述电磁辐射特征参量，利用预设的识别模型对当前煤岩界面进行识别，得到当前煤岩界面的识别结果；其中，所述识别模型基于不同种类煤和岩石破坏时产生的电磁辐射信号的电磁辐射特征参量的差异进行煤岩界面识别；

基于所述电磁辐射特征参量，利用预设的识别模型对当前煤岩界面进行识别，包括：

判断当前收集的被采煤岩破坏时所产生的电磁辐射信号的强度是否发生突变；其中，电磁辐射信号的强度发生突变包括：电磁辐射信号的强度突然增大至原信号的5倍以上，以及电磁辐射信号的强度突然减小至原信号的20％；

当收集到的电磁辐射信号的强度发生突变时，若当前电磁辐射信号的强度突然增大至原信号的5倍以上，则确定当前是由割煤变成割顶底板岩石；若当前电磁辐射信号的强度突然减小至原信号的20％，则确定当前是进入割煤环节；

基于所述电磁辐射特征参量，利用预设的识别模型对当前煤岩界面进行识别，还包括：

当收集到的电磁辐射信号的强度未发生突变时，则基于当前收集的被采煤岩破坏时所产生的电磁辐射信号的电磁辐射特征参量构建特征向量，并利用所述预设的识别模型，根据构建的所述特征向量，进行当前被采煤岩界面的识别；

基于电磁辐射信号的电磁辐射特征参量构建特征向量，包括：

通过熵权法计算出电磁辐射信号的各电磁辐射特征参量对应的第一权重；

基于层次分析法，通过复合权重计算方式分别计算出电磁辐射信号的各电磁辐射特征参量对应的第二权重；

将每一电磁辐射特征参量所对应的第一权重和第二权重相乘，得到每一电磁辐射特征参量对应的权重积，并计算每一电磁辐射参数对应的权重积与全部电磁辐射参数的权重积累加和的比值，得到每一电磁辐射参数对应的权重；

以电磁辐射信号的各电磁辐射参数对应的权重为特征值构建特征向量。

2.如权利要求1所述的煤岩界面识别方法，其特征在于，所述基于层次分析法，通过复合权重计算方式分别计算出电磁辐射信号的各电磁辐射特征参量对应的第二权重，包括：

对于电磁辐射信号的每一电磁辐射特征参量，分别通过预设的多种权重计算方法计算出当前电磁辐射特征参量对应的多个子权重；

对电磁辐射信号的每一电磁辐射特征参量对应的多个子权重分别进行均值计算，得到电磁辐射信号的各电磁辐射特征参量对应的第二权重。

3.如权利要求2所述的煤岩界面识别方法，其特征在于，所述权重计算方法包括几何平均法和最小二乘法。

4.如权利要求1所述的煤岩界面识别方法，其特征在于，所述预设的识别模型进行煤岩界面识别的准则为：

煤体破坏产生的电磁辐射信号的主频小于15kHz，顶底板岩体破坏产生的电磁辐射信号的主频大于15kHz；

煤体破坏产生的电磁辐射信号的频带集中在1～25kHz，顶底板岩体破坏产生的电磁辐射信号的频带大于25kHz；

煤体破坏产生的电磁辐射信号的持续时间低于10ms，顶底板岩体破坏产生的电磁辐射信号的持续时间超过10ms；

煤体破坏产生的电磁辐射信号的振铃计数小于1000次，顶底板岩体破坏产生的电磁辐射信号的振铃计数大于1000次；

煤体破坏产生的电磁辐信号的能量值低于300V·μs，顶底板岩体破坏产生的电磁辐射信号的能量值高于300V·μs。