[發(fā)明專利]一種承壓水上采煤微震突水預(yù)警方法、裝置及終端設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011229218.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN112324505A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 啜曉宇;賈靖;李玉寶;趙立松;盧鋼;王鵬;梁東成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北煤炭科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號(hào): E21F17/18
• 分類號(hào): E21F17/18
• 代理公司: 石家莊國(guó)為知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120
• 代理人: 秦敏華

1.一種承壓水上采煤微震突水預(yù)警方法，其特征在于，包括：

獲取突水樣本庫(kù)，所述突水樣本庫(kù)包括至少一個(gè)突水案例；各個(gè)突水案例分別包括至少一個(gè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

將各個(gè)突水案例對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化，得到各個(gè)突水案例對(duì)應(yīng)的初始訓(xùn)練樣本；

對(duì)各個(gè)初始訓(xùn)練樣本進(jìn)行互相關(guān)分析，得到各個(gè)初始訓(xùn)練樣本的相關(guān)性系數(shù)；并剔除相關(guān)性系數(shù)高于相關(guān)性系數(shù)閾值的初始訓(xùn)練樣本，得到第一訓(xùn)練樣本；

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法和第一訓(xùn)練樣本，創(chuàng)建承壓水上采煤微震突水預(yù)警模型，所述承壓水上采煤微震突水預(yù)警模型用于對(duì)承壓水上采煤礦井進(jìn)行突水預(yù)警。

2.如權(quán)利要求1所述的一種承壓水上采煤微震突水預(yù)警方法，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括微震事件數(shù)量、微震事件變化率、底板貫通率、微震密集區(qū)距離、隱伏構(gòu)造距離、鉆孔水位變化率、工作面推進(jìn)參數(shù)以及礦壓參數(shù)。

3.如權(quán)利要求2所述的一種承壓水上采煤微震突水預(yù)警方法，其特征在于，所述將各個(gè)突水案例對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化，包括：

基于公式將各個(gè)突水案例對(duì)應(yīng)的微震事件數(shù)量進(jìn)行歸一化；其中，A_j(i)為第j個(gè)突水案例中第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)的微震事件數(shù)量，1≤j≤J，J為所述突水樣本庫(kù)中的突水案例個(gè)數(shù)；a_j(i)為第j個(gè)突水案例中第i個(gè)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的微震事件數(shù)量的歸一化數(shù)據(jù)；為第j個(gè)突水案例中各個(gè)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的微震事件數(shù)量的最小值，為第j個(gè)突水案例中各個(gè)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的微震事件數(shù)量的最大值；

基于公式將各個(gè)突水案例對(duì)應(yīng)的微震事件變化率進(jìn)行歸一化：其中，b_j(i)為第j個(gè)突水案例中第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)的微震事件變化率的歸一化數(shù)據(jù)，A_j(i-1)為第j個(gè)突水案例中第i-1個(gè)時(shí)間段內(nèi)的微震事件數(shù)量；

基于公式將各個(gè)突水案例對(duì)應(yīng)的底板貫通率進(jìn)行歸一化；其中，c_j(i)為第j個(gè)突水案例中第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)的底板貫通率的歸一化數(shù)據(jù)，R_j為第j個(gè)突水案例對(duì)應(yīng)的含水層數(shù)量，R_j(i)為第j個(gè)突水案例中第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)監(jiān)測(cè)到微震事件的含水層數(shù)量；

基于公式將各個(gè)突水案例對(duì)應(yīng)的微震密集區(qū)距離進(jìn)行歸一化：其中，d_j(i)為第j個(gè)突水案例中第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)的微震密集區(qū)距離的歸一化數(shù)據(jù)，D_j(i)為第j個(gè)突水案例中第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)的微震密集區(qū)距離，K_j為第j個(gè)突水案例對(duì)應(yīng)的工作面走向總長(zhǎng)度；

基于公式將各個(gè)突水案例對(duì)應(yīng)的隱伏構(gòu)造距離進(jìn)行歸一化：其中，e_j(i)為第j個(gè)突水案例中第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)隱伏構(gòu)造距離的歸一化數(shù)據(jù)，E_j(i)為第j個(gè)突水案例中第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)的隱伏構(gòu)造距離；

基于公式將各個(gè)突水案例對(duì)應(yīng)的鉆孔水位變化率進(jìn)行歸一化：其中，f_j(i)為第j個(gè)突水案例中第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)的鉆孔水位變化率的歸一化數(shù)據(jù)，F(xiàn)_j(i)為第j個(gè)突水案例中第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)的鉆孔水位，F(xiàn)(i-1)為第j個(gè)突水案例中第i-1個(gè)時(shí)間段內(nèi)的鉆孔水位；

基于公式將各個(gè)突水案例對(duì)應(yīng)的工作面推進(jìn)參數(shù)進(jìn)行歸一化：其中，g_j(i)為第j個(gè)突水案例中第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)的工作面推進(jìn)參數(shù)的歸一化數(shù)據(jù)，G_j(i)為第j個(gè)突水案例中第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)的回采速度，G_j為第j個(gè)突水案例中預(yù)設(shè)的正常回采速度；

基于公式將各個(gè)突水案例對(duì)應(yīng)的礦壓參數(shù)進(jìn)行歸一化：其中，h_j(i)為第j個(gè)突水案例中第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)的礦壓參數(shù)的歸一化數(shù)據(jù)，H_j(i)為第j個(gè)突水案例中第i個(gè)時(shí)間段距上次來(lái)壓的時(shí)間長(zhǎng)度，T_j為第j個(gè)突水案例對(duì)應(yīng)的來(lái)壓周期。

4.如權(quán)利要求1所述的一種承壓水上采煤微震突水預(yù)警方法，其特征在于，所述對(duì)各個(gè)初始訓(xùn)練樣本進(jìn)行互相關(guān)分析，得到各個(gè)初始訓(xùn)練樣本的相關(guān)性系數(shù)，包括：

使用K-S方法檢驗(yàn)各個(gè)初始訓(xùn)練樣本的正態(tài)性；并剔除正態(tài)性系數(shù)高于正態(tài)性系數(shù)閾值的初始訓(xùn)練樣本，得到第二訓(xùn)練樣本；

使用Pearson方法計(jì)算各個(gè)第二訓(xùn)練樣本的相關(guān)性系數(shù)。