[發明專利]一種導水通道的識別方法及系統

有效

• 申請號: 202110047716.7
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112799129B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 連會青;張海江;陳德峰;程關文;王煥;裴文賢;易四海;查華勝;錢佳威;梅歡;程婷婷;韓瑞剛;孟璐;楊藝;王瑞
• 申請（專利權）人: 華北科技學院;安徽萬泰地球物理技術有限公司;陜西長武亭南煤業有限責任公司
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 程華

本發明涉及一種導水通道的識別方法及系統，通過將微震監測子系統采集的波形信號分類為巖石破裂波形信號、巖石破裂和水進入裂紋中的波形信號以及水流在裂紋中流動波形信號，分別對分類后的波形信號的到時和巖體的波速進行定位以獲得分類后的波形信號的時空演化特征，結合監測區域的水文地質條件，能夠分別從巖石破裂角度和水流在巖石裂紋中流動的角度，準確識別導水通道形成過程及空間位置。

技術領域

本發明涉及煤礦安全生產及采礦工程領域，特別是涉及一種基于微震監測的煤礦底板導水通道空間位置及形成過程的識別方法及系統。

背景技術

隨著煤炭資源的開采深度不斷增加，越來越多的礦山受到煤礦水害威脅。水源、水壓和導水通道是引起煤礦水害發生的三個基本要素。關于水源的探測，目前主要以水文地質物探方法為主。這些方法主要有：電阻率法、自然電場法、測井法、重力法、磁力法、紅外線法、地震法、鉆孔雷達等。而水壓的探測則主要以鉆孔探測為主。近年來，由于缺乏對導水通道形成過程的動態、實時監測，煤礦開采中存在大量的突水事故的發生。由此可見，急需尋找一種有效的動態、實時監測導水通道形成過程及位置的監測方法。

近年來，微震監測技術在煤礦安全生產各個領域得到了廣泛應用。前人的經驗表明，微震監測技術是監測煤巖動力災害的孕育過程、實現對監測煤巖動力災害的預報預警的一種重要手段。基于此，亟需一種利用微震事件，既可以識別導水通道的空間位置，也可以識別導水通道形成過程的方法和系統。

發明內容

本發明的目的是提供一種導水通道的識別方法及系統，基于微震事件的波形信號，能夠分別通過巖石破裂的信號特征和水流在巖石裂紋中流動的信號特征準確識別導水通道形成過程及空間位置。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種導水通道的識別方法，包括：

采集區域地層的波形信號；

采用時頻分析的方法對所述波形信號進行分類，得到分類后的波形信號；

根據所述分類后的波形信號的到時和由鉆孔測井數據獲得的巖體的波速，對分類后的波形信號事件進行定位，獲得所述分類后的波形信號事件的時空演化特征；

根據所述時空演化特征識別導水通道空間位置和導水通道形成過程。

可選的，在所述采集區域地層的波形信號之前還包括：

構建微震監測子系統；

利用所述微震監測子系統采集所述區域地層的波形信號。

可選的，所述采用時頻分析的方法對所述波形信號進行分類，得到分類后的波形信號，具體包括：

根據所述波形信號的持續時間和頻率，將所述波形信號分類成三類波形信號；所述三類波形信號包括巖石破裂波形信號、巖石破裂和水進入裂紋中的波形信號以及水流在裂紋中流動波形信號。

可選的，所述根據所述分類后的波形信號的到時和由鉆孔測井數據獲得的巖體的波速，對所述分類后的波形信號事件進行定位，獲得所述分類后的波形信號事件的時空演化特征，具體包括：

根據所述分類后的波形信號的到時和由鉆孔測井數據獲得的巖體的波速，采用網格搜索定位法對所述分類后的信號事件進行定位，獲得定位結果；

根據所述定位結果生成所述分類后的信號事件的微震事件目錄，所述微震事件目錄包含所述分類后的信號事件的產生時間、空間信息、到時和傳感器的空間位置信息；

采用雙差成像算法對所述微震事件目錄進行定位，獲得分類后的信號事件的時空演化特征。

可選的，所述根據所述時空演化特征識別導水通道空間位置和導水通道形成過程，具體包括：