[发明专利]一种基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法

说明书

本发明公开了一种基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法，包括：确定待监测的煤巷掘进巷道；在待监测的煤巷掘进巷道迎头布置电磁辐射传感器；利用电磁辐射传感器采集煤巷掘进过程中的煤巷掘进巷道迎头周围煤岩体产生的电磁辐射信号；根据所采集的电磁辐射信号的持续时间和频谱特征，筛选出能表征煤岩体破裂的有效电磁辐射信号；计算有效电磁辐射信号密集度，并计算有效电磁辐射信号密集度的变化率；根据有效电磁辐射信号密集度及其变化率的大小，判断煤岩动力灾害的危险性；并根据预设的灾害预警准则，进行煤岩动力灾害危险性预警。本发明利用煤岩破坏有效电磁辐射信号的密集度进行灾害监测预警，可提高监测数据的可靠性与预警的准确率。

技术领域

本发明涉及灾害预警技术领域，特别涉及一种基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法。

背景技术

随着煤炭资源开采已逐渐进入深部，煤岩动力灾害日趋严重与复杂，已严重影响煤矿安全高效生产。对煤岩动力灾害的准确高效监测预警是保障井下安全生产的关键，目前常用的监测预警方法有常规钻孔测试方法和地球物理方法。

其中，地球物理方法中的电磁辐射法由于非接触、实时、连续测试等优势，是智能化矿井建设的重要技术方法之一。但井下电缆与机械设备运转会产生电磁辐射干扰，以往的电磁辐射监测预警方法没有排除这些电磁信号的干扰，因此得到的数据可靠性不强，煤岩动力灾害监测预警的准确率有待提升。

发明内容

本发明提供了一种基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法，以解决现有监测预警方法数据可靠性不强、预警准确率不高的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供了一种基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法，包括：

确定待监测的煤巷掘进巷道；

在待监测的煤巷掘进巷道迎头布置电磁辐射传感器；

利用所布置的电磁辐射传感器采集煤巷掘进过程中的煤巷掘进巷道迎头周围煤岩体产生的电磁辐射信号；

根据所采集的电磁辐射信号的持续时间和频谱特征，从所采集的电磁辐射信号中筛选出能表征煤岩体破裂的有效电磁辐射信号；

计算有效电磁辐射信号密集度，并计算有效电磁辐射信号密集度的变化率；

根据有效电磁辐射信号密集度及其变化率的大小，判断煤岩动力灾害的危险性；并根据预设的灾害预警准则，进行煤岩动力灾害危险性预警。

进一步地，所述电磁辐射传感器包括低频电磁辐射传感器和高频电磁辐射传感器；其中，

所述低频电磁辐射传感器为接收频带为1Hz～5kHz的电磁辐射传感器；

所述高频电磁辐射传感器为接收频带为5kHz～20kHz的电磁辐射传感器。

进一步地，所述低频电磁辐射传感器与所述高频电磁辐射传感器组成组合式多频带电磁传感器，所述组合式多频带电磁传感器布置于掘进巷道迎头两帮距地面1.5m处；不同频带的电磁辐射传感器之间由铜质屏蔽材料组成的多层电磁屏蔽网隔开。

进一步地，所述利用所布置的电磁辐射传感器采集煤巷掘进过程中的煤巷掘进巷道迎头周围煤岩体产生的电磁辐射信号，包括：

利用所述低频电磁辐射传感器采集煤巷掘进过程中的煤巷掘进巷道迎头周围煤岩体产生的电磁辐射信号，得到低频电磁辐射信号；

利用所述高频电磁辐射传感器采集煤巷掘进过程中的煤巷掘进巷道迎头周围煤岩体产生的电磁辐射信号，得到高频电磁辐射信号。

进一步地，所述根据所采集的电磁辐射信号的持续时间和频谱特征，从所采集的电磁辐射信号中筛选出能表征煤岩体破裂的有效电磁辐射信号，包括：