[发明专利]一种冲击地压全危险周期时空综合预警方法

说明书

本发明公开了一种冲击地压全危险周期时空综合预警方法，包括：在待预警矿井安装微震监测系统，以从全矿井尺度确定局部冲击危险区域；在局部冲击危险区域布置电磁辐射监测系统，以实时探测应力集中区域；在应力集中区域布置地音监测系统；通过电磁辐射监测系统和地音监测系统，联合微震监测系统进行待预警矿井冲击地压全危险周期监测；并结合预设的时空预警指标，进行从应力集中、微破裂产生、微破裂连接贯通形成大尺度破裂到冲击地压发生全过程的冲击地压全危险周期时空综合预警。本发明基于各预警系统特有的预警原理和优势，实现了多尺度多频递进聚焦式监测，达到了从冲击危险萌芽到冲击地压发生全过程的监测预警，提高了预警的准确性和时效性。

技术领域

本发明涉及冲击地压的时空监测预警技术领域，特别涉及一种冲击地压全危险周期时空综合预警方法。

背景技术

冲击地压是煤矿典型动力灾害，其破坏性强，常常造成重大人员伤亡和财产损失，严重限制了煤矿安全高效生产。

近年来冲击地压监测预警技术取得诸多进展，以电磁辐射、地音以及微震等监测手段为基础的监测预警方法层出不穷，并取得了较好的应用效果。

研究表明电磁辐射强度可反应局部应力集中情况，地音监测系统可监测局部由于应力集中导致的煤岩高频低能微破裂，微震监测系统可对煤岩微破裂连接贯通形成的低频高能大破裂和冲击地压进行区域大尺度监测。由于各监测系统监测尺度范围和频率存在差异，导致传统的采用单一监测系统进行监测预警的方法会漏掉部分信息，准确率和时效性难以满足新时代煤矿安全生产的要求。

发明内容

本发明提供了一种冲击地压全危险周期时空综合预警方法，以解决针对冲击地压的时空监测预警，传统的采用单一监测系统进行监测预警的方法会漏掉部分信息，准确率和时效性难以满足新时代煤矿安全生产要求的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种冲击地压全危险周期时空综合预警方法，包括：

在待预警矿井安装微震监测系统，以从全矿井尺度确定局部冲击危险区域；

在局部冲击危险区域布置电磁辐射监测系统，以实时探测应力集中区域；

在应力集中区域布置地音监测系统；

通过电磁辐射监测系统和地音监测系统，联合微震监测系统进行待预警矿井从冲击危险萌芽到冲击地压发生全过程监测；

基于电磁辐射监测系统、地音监测系统及微震监测系统的监测结果，结合预设的时空预警指标，进行从应力集中、微破裂产生、微破裂连接贯通形成大尺度破裂直至冲击地压发生全过程的冲击地压全危险周期时空综合预警。

其中，所述在待预警矿井安装微震监测系统，以从全矿井尺度确定局部冲击危险区域，包括：

在待预警矿井安装微震监测系统；

通过微震监测系统实现对开采工作面及围岩的三维包围进行数据采集，挖掘微震监测系统采集的数据，确定冲击危险区域和各危险区域的冲击危险程度；

将冲击危险程度超过预设危险阈值的区域作为所述局部冲击危险区域。

其中，微震监测系统采集的数据包括微震事件空间坐标和微震事件能量；

所述确定冲击危险区域和各危险区域的冲击危险程度，包括：

根据开采过程中的微震事件空间分布规律确定冲击危险区域，根据不同空间位置分布的微震事件能量确定各冲击危险区域的冲击危险程度。

其中，所述电磁辐射监测系统的采集频率范围为1kHz～500kHz；

所述在局部冲击危险区域布置电磁辐射监测系统，包括：