[發明專利]一種基于實時監測數據的動力災害模態預警方法

有效

• 申請號: 201810101019.3
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108506041B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 盧新明;尹紅
• 申請（專利權）人: 山東藍光軟件有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;E21F17/18
• 代理公司: 濟南舜昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 37249
• 代理人: 李舜江

本發明屬于安全生產技術領域，具體涉及一種基于實時監測數據的動力災害模態預警方法，包括以下步驟：(1)根據已安裝的多種實時監測傳感器對礦山動力災害各參數數據進行記錄；(2)利用發生動力災害的前期記錄數據序列q(x)作為樣本數據，建立一個連續可微的模態函數f(x)以及其上包絡線S(x)；(3)根據S(x)與f(x)的相對關系以及實時監測數據的變化率ΔS(x)與f(x)的導數f'(x)的相對關系，計算發生動力災害的可能性。本申請利用歷史數據構造構造一個模態函數，根據礦山動力災害發展態勢的監測顯現，實現了對礦山動力災害進行在線預警和解警。

技術領域

本發明屬于安全生產技術領域，具體涉及一種基于實時監測數據的動力災害模態預警方法。

背景技術

礦山動力災害，包括沖擊地壓(巖爆)、煤與瓦斯突出、突水透水等都屬于礦山重大災害，一旦發生這類災害對礦山的人員生命和財產都將造成重大損失。因此，對礦山動力災害的超前預測、預報和預警就顯得致關重要。

現有技術中，對于煤與瓦斯突出、沖擊地壓、突水透水等礦山動力災害，可以通過安裝微震監測、地應力檢測、電磁輻射監測、聲發射監測、瓦斯涌出量監測、涌水量監測、巷道位移監測、錨桿阻力監測、支架阻力監測、頂板離層監測等間接的在線監測系統進行數值監測，但是如何利用這些監測數據對礦山動力災害進行準確的預測預報和預警解警，目前還沒有一個可靠的方法。

但是通過分析實際案例，發現監測數據對礦山動力災害有普適性的顯現特征，因此提供一種基于實施監測數據的動力災害模態預警方法，是十分必要的。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有技術中沒有有效方法用于礦山動力災害預警預報的問題，提供一種基于實時監測數據的動力災害模態預警方法，根據礦山動力災害相關監測數據的顯現情況，對礦山動力災害發生的可能性進行判識。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種基于實時監測數據的動力災害模態預警方法，包括以下步驟：

(1)根據已安裝的多種實時監測傳感器對礦山動力災害各參數數據進行記錄；

(2)利用發生動力災害的前期記錄數據序列q(x)作為樣本數據，建立一個連續可微的模態函數f(x)，記x_d是f(x)的上峰值點,f_d＝f(x_d),q(x)的上包絡線為S(x)；

(3)根據S(x)與f(x)的相對關系以及實時監測數據的變化率ΔS(x)與f(x)的導數f'(x)的相對關系，計算發生動力災害的可能性。

進一步的，所述步驟(3)包括以下步驟：

(31)根據監測傳感器的采樣周期或頻率，設定計算步長Δx；

(32)對于實時監測數列S(x)，一旦出現某個x和x_m，使得：S(x-Δx)≥f(x_m-Δx)并且則取x₀＝x-Δx,，隨后進入預警時段；

(33)隨著時間推移至x點(x≥x₀)，按照規則進行在線預警。

進一步的，步驟(33)中的在線預警規則包括無警狀態、預警狀態和解警狀態三種，其中：

(a)當滿足f_d＞S(x)≥f(x_m)，并且

取當p≤0.2時，為無警狀態，否則進入預警狀態；

(b)當滿足S(x-2Δx)≥f_d，并且S(x)＜S(x-Δx)＜S(x-2Δx)；

此時參考除監測值外其他動力災害發生因素，如其他因素傾向于災害發生，進入預警狀態，否則進入解警狀態，并返回步驟(32)；