[发明专利]一种煤矿开采大能量微震事件预测方法和装置

权利要求书

1.一种煤矿开采大能量微震事件预测方法，其特征在于，所述方法包括：

获取预测采区前m天的大能量微震事件的能量和相应的坐标；

将所述预测采区工作面划分为n个等面积网格；

根据所述坐标将划分后网格的大能量微震事件的能量进行累加统计，构建能量矩阵；

计算所述能量矩阵的系统样本熵；

根据所述系统样本熵，对所述煤矿开采大能量微震事件进行预测。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述坐标将划分后网格的大能量微震事件的能量进行累加统计，构建能量矩阵具体包括：

所述待采区工作面划分为n个等面积网格后，通过所述坐标统计出每个小网格对应的大能量微震事件，通过累加求出每个小网格区域内单位时间内所有大能量微震事件的总能量值E_ij，其中，i表示划分的第i个网格，j代表第j天；

通过微震监测方法获取的前m天数据，包括所述大能量微震事件的坐标位置(x,y)及能量值E，将每个网格中总能量值E_ij以时间为序，构建出1×m的能量序列E_1×m；

E_1×m＝[E₁₁ E₁₂…E_1m-1 E_1m]

当所述工作面划分出n个等面积的网格时，则得到由n个能量序列构成的能量矩阵E_n×m；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述能量矩阵的系统样本熵具体包括：

得到所述能量矩阵后，将每个序列按t为窗口大小分成滑动窗口序列，求出滑动窗口中的n个序列的系统样本熵，并得到一个带有m-t+1个数据的系统样本熵序列。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将每个序列按t为窗口大小分成滑动窗口序列，求出滑动窗口中的n个序列的系统样本熵，并得到一个带有m-t+1个数据的系统样本熵序列具体包括：

将能量矩阵E_n×m中的每个序列添加一个大小为t滑动窗口，于是得到m-t+1个滑动窗口序列；

从每个时间序列中，选择长度为d＜l的子记录k，从每个第q个数据点开始，即从t＝k×q+1＝0×q+1,1×q+1,2×q+1,…只要k×q+d＜＝l，从而得到一个子记录；

从每个时间序列中选取a个子记录，从系统中构造一组n×a的模板向量，即

求出两两序列之间的欧氏距离；

其中，和σ_β分别是时间序列和x_β(t)的标准差，γ定义了相似性标准，并且是非零常数；

选择长度为d+p的子记录来类似地构造另一个集合Θ(d+p,q,a)，为了减小该参数自由度和节省计算时间，取p＝q，那么那么

根据公式求出系统样本熵，即

其中A是来自集合Θ(d+p,q,a)的接近向量对的数目，B是来自集合Θ(d,q,a)的接近向量对的数目，而l_eff(n)＝a*p+d；

根据上述方法求出所有滑动窗口序列的系统样本熵，得到一个系统样本熵序列S_1×(m-t+1)；

S_1×(m-t+1)＝[s₁₁ s₁₂…s_1m-t s_1m-t+1]。