[發明專利]一種煤礦沖擊地壓預測預警方法

有效

• 申請號: 201810574205.9
• 申請日: 2018-06-06
• 公開（公告）號: CN108798785B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 韓剛;鄭忠友;李旭東;趙忠證;朱磊;王朝引;張玉鵬;劉立新;劉毅濤;王黔;王俊峰;呂玉磊;昝東峰;張志東;王翰秋;寧石杰;張立川;劉文濤
• 申請（專利權）人: 中煤能源研究院有限責任公司;烏審旗蒙大礦業有限責任公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種煤礦沖擊地壓預測預警方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)目標礦井在工作面回采前進行沖擊危險性評價，若評價結果為具有沖擊危險性，則在工作面回采前建立微震監測系統；

2)統計目標礦井回采工作面已有微震事件歷史數據，將每日每個微震事件的能量累計，得出每日微震事件總能量沿日期軸的分布曲線，查看每日微震事件總能量峰值是否存在周期性；若不具備周期性，該預警方法不適用該礦井；若具備周期性，依次進行以下步驟；

3)劃分每日微震事件總能量異常峰值日；具體實現方法如下：

301)建立每日微震事件總能量異常峰值臨界值；

統計已回采工作面所有沖擊事件發生當日或鄰近1-3天內的微震事件總能量，并按總能量大小進行降序排列，取排序中前70～80％的當日微震事件總能量的平均值作為總能量異常峰值臨界值，即：

其中：[E]為總能量異常峰值臨界值；E_i為沖擊事件發生當日或鄰近1-3天內的所有微震事件能量之和；n為當日微震事件總能量排序中，排在前70～80％的沖擊事件數量；

302)將每日按以下判據區分峰值日和非峰值日，如下：

非峰值日判據為：

峰值日判據為：

其中：e_i為已回采工作面微震監測系統有效運行天數內單個微震事件的能量值；n為當日事件總個數；

4)初步劃分每日微震事件總能量峰值周期區間；

5)調整峰值周期區間；

6)重新計算調整后的峰值周期區間總能量均值；

7)確定峰值日間距范圍；

8)進行沖擊地壓預警；

9)不斷優化預警指標，直至目標工作面回采結束。

2.根據權利要求1所述的一種煤礦沖擊地壓預測預警方法，其特征在于，步驟4)的具體實現方法如下：

401)統計已回采工作面歷史微震事件的日平均能量：

其中：為已回采工作面歷史微震事件的日平均能量；m為已回采工作面微震監測系統有效運行天數；e_i為已回采工作面微震監測系統有效運行天數內每個微震事件的能量值；

402)按以下標準區分低能日和高能日：

低能日判別標準為：

高能日判別標準為：

其中：e_i為已回采工作面微震監測系統有效運行天數內每個微震事件的能量值；

403)依據以下原則初步劃分微震事件總能量峰值周期區間：

A：每個峰值周期區間內必須具備至少一個峰值日；

B：依據步驟3)判定的峰值日若連續出現，間隔小于1-3天，則歸為一個峰值周期區間；

C：峰值日鄰近的高能日歸為一個峰值周期區間；

D：低能日與差值較小且鄰近高能日、峰值日1-3天，亦歸于本高能日、峰值日所屬的峰值周期區間；

E：連續的低值日的中間日期為兩個相鄰峰值周期區間的分界。

3.根據權利要求2所述的一種煤礦沖擊地壓預測預警方法，其特征在于，步驟5)的具體實現方法如下：

501)統計步驟4)所劃分峰值周期區間內的所有微震事件能量和，求得峰值周期區間總能量均值：

其中：為峰值周期區間總能量均值；N為步驟4所劃分峰值周期區間數量；E′_j為步驟4所劃分的單個峰值周期區間每日微震事件能量之和；

502)按以下原則調整峰值周期區間；

若不對該峰值周期區間進行調整；

若該峰值周期區間與鄰近的峰值周期區間總能量較小者合并；

503)調整后重新計進行步驟501)和步驟502)，所有峰值周期區間無需調整為止。

4.根據權利要求3所述的一種煤礦沖擊地壓預測預警方法，其特征在于，步驟6)的具體計算方法如下：

其中：為峰值周期區間總能量均值；N為步驟5)調整后的峰值周期區間數量；E_j為步驟5)所劃分的單個峰值周期區間每日微震事件能量之和。