[發(fā)明專利]一種礦井預(yù)開采煤層的沖擊危險性評價方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610086152.7
• 申請日: 2016-02-14
• 公開（公告）號: CN105785471B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂進(jìn)國;王凱興;李鵬飛;潘一山;崔乃鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: G01V11/00
• 分類號: G01V11/00;G01V99/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司21109
• 代理人: 胡曉男

1.一種礦井預(yù)開采煤層的沖擊危險性評價方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、根據(jù)礦井區(qū)域的地質(zhì)信息建立礦井區(qū)域三維數(shù)字化地質(zhì)模型并將其可視化；

步驟2、基于可視化的礦井區(qū)域三維數(shù)字化地質(zhì)模型，掌握煤層的空間賦存環(huán)境，即煤巖層的空間結(jié)構(gòu)形態(tài)、空間位置關(guān)系與地質(zhì)構(gòu)造特征；

步驟3、根據(jù)沖擊地壓發(fā)生的共性地質(zhì)條件，確定沖擊地壓的地質(zhì)主控因素，包括：煤層賦存深度、煤層厚度、煤層厚薄變化程度、煤層傾角變化程度、煤層分叉情況、煤層沖擊傾向性、直接頂硬度、直接底硬度、基本頂硬度、基本底硬度、上覆堅硬巖層厚度、厚而堅硬巖層距煤層距離、斷層分布密度、待評價位置距斷層距離和待評價位置距褶曲軸部距離；

步驟4、在預(yù)開采煤層區(qū)域的水平投影上進(jìn)行網(wǎng)格劃分，每個網(wǎng)格點都相當(dāng)煤層特定位置上的一個虛擬鉆孔，量化預(yù)開采煤層區(qū)域每個網(wǎng)格點的地質(zhì)主控因素，形成煤層沖擊危險性評價指標(biāo)體系；

步驟5、根據(jù)預(yù)開采煤層區(qū)域網(wǎng)格點量化的沖擊地壓的地質(zhì)主控因素即煤層沖擊危險性評價指標(biāo)，生成各個指標(biāo)的等值線云圖，顯示預(yù)開采煤層區(qū)內(nèi)各個沖擊危險性評價指標(biāo)的分布特征與規(guī)律；

步驟6、根據(jù)礦井現(xiàn)場發(fā)生過的沖擊動力顯現(xiàn)程度，劃分并確定沖擊危險性等級；把煤層沖擊危險性評價指標(biāo)及其相應(yīng)的沖擊危險等級作為樣本數(shù)據(jù)，采用機器學(xué)習(xí)方法建立礦井預(yù)開采煤層沖擊危險性評價模型；

步驟7、利用礦井預(yù)開采煤層沖擊危險性評價模型，評價出每個網(wǎng)格點的沖擊危險性等級，獲得礦井預(yù)開采煤層區(qū)域任意位置的沖擊危險等級，生成并可視化礦井預(yù)開采煤層區(qū)域的沖擊危險性等級云圖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井預(yù)開采煤層的沖擊危險性評價方法，其特征在于：所述步驟1包括以下步驟：

步驟1-1、采集礦井區(qū)域基礎(chǔ)地質(zhì)信息；

基礎(chǔ)地質(zhì)信息包括：

井下觀測數(shù)據(jù)：井下巷道煤巖層測點的頂?shù)装甯叱讨担?!-- SIPO -->

地勘鉆孔數(shù)據(jù)：揭露斷層的性質(zhì)、位置、落差及斷距、每個鉆孔位置的地表與煤巖層頂?shù)装宓母叱讨?、煤巖層厚度及煤巖層巖性；

物探數(shù)據(jù)：地震波或電磁波反射速度、振幅強度與波形；

步驟1-2、基于基礎(chǔ)地質(zhì)信息，應(yīng)用克里金空間插值方法加密礦井區(qū)域的地質(zhì)信息；

步驟1-3、將地質(zhì)信息數(shù)字化，生成煤巖層頂?shù)装宓臄?shù)據(jù)點、斷層與褶曲的構(gòu)造特征線，根據(jù)數(shù)據(jù)點與構(gòu)造特征線分別建立煤巖層頂?shù)装宓娜蔷W(wǎng)界面模型、煤巖層頂?shù)装逅鶉鷤?cè)面的三角網(wǎng)界面模型；

步驟1-4、將各煤巖層的三角網(wǎng)界面模型按照鉆孔綜合柱狀圖的地層空間順序依次疊放，生成礦井區(qū)域三維地質(zhì)模型并將其可視化。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井預(yù)開采煤層的沖擊危險性評價方法，其特征在于：所述步驟4包括以下步驟：

步驟4-1、網(wǎng)格劃分：根據(jù)預(yù)開采煤層區(qū)域的尺度確定網(wǎng)格的劃分密度，在預(yù)開采煤層區(qū)域的水平投影上進(jìn)行網(wǎng)格劃分，每個網(wǎng)格點都相當(dāng)煤層特定位置上的一個虛擬鉆孔；

步驟4-2、基于礦井區(qū)域三維地質(zhì)模型提取出每個虛擬鉆孔相應(yīng)的地質(zhì)信息；

步驟4-3、量化預(yù)開采煤層區(qū)域每個網(wǎng)格點的地質(zhì)主控因素，形成煤層沖擊危險性評價指標(biāo)體系。