[發明專利]一種采動卸壓邊界探測方法

在審

• 申請號: 202111389104.2
• 申請日: 2021-11-22
• 公開（公告）號: CN114442189A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 梁運培;田玉嬌;冉啟燦;黃旭超;鄭皓瀧;王志輝;張碧川;孔繁杰;鄒全樂
• 申請（專利權）人: 重慶大學;中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: G01V11/00
• 分類號: G01V11/00
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

發明提供一種采動卸壓邊界探測方法。該方法在采動穩定區利用瞬變電磁法，地震勘探、數值模擬方法和高密度電法從不同參數角度獲得與之對應的采動卸壓邊界，并結合采場的實際狀況，對所獲得的采動卸壓邊界的數據進行優化，并提高各方法對邊界確定的準確度，再對經過數據優化后的所有采動卸壓邊界進行擬合，最終獲得采動卸壓邊界。該方法考慮了地質結構的復雜性和多變性，提高了采動卸壓邊界確定的準確性，可以較為精確的獲得采動卸壓邊界。對于消除煤與瓦斯突出危險性具有重要意義，對煤礦安全開采提供了有力的保障。

技術領域

本發明涉及礦山工程領域，特別涉及一種采動卸壓邊界探測方法。

背景技術

現有采動卸壓邊界探測方法可靠性較低，加之地質結構復雜，無法準確推演真實的卸壓邊界，進而造成煤與瓦斯突出消突位置判斷不準確，最終造成安全事故以及經濟損失。同時，采用單一探測方法對采動卸壓邊界進行探測會存在較大誤差。因此，建立適用于采動卸壓邊界探測的方法，具有重要的實際意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種采動卸壓邊界探測方法，以解決現有技術中存在的問題。

為實現本發明目的而采用的技術方案是這樣的，一種采動卸壓邊界探測方法，包括以下步驟：

1)利用多種方法獲得多組采動卸壓邊界數據。

2)進行數據優化。

3)結合采場地質情況，確定各組采動卸壓邊界所占權重。

4)對賦權后的各組采動卸壓邊界進行擬合，得出最終采動卸壓邊界。

進一步，步驟1)具體包括以下步驟：

1.1)在采動穩定區利用瞬變電磁法觀察得到多個剖面，并獲取各剖面的地電特征，得到電磁-卸壓邊界。

1.2)采用三維地震勘探技術，利用p波的反射得出巖層性質，對剖面圖進行分析確定聲波-卸壓邊界。

1.3)根據采場的物理參數進行數值模擬，獲得采場-卸壓邊界。

1.4)使用高密度電阻率法進行探測，獲得采場的電阻率分布特征范圍圖，獲得電阻率-卸壓邊界。

進一步，步驟1.1)中，當存在低阻礦化帶或者低阻反應不明顯時，采用直流電磁法和高密度法對局部進行測試，完善電磁-卸壓邊界。

進一步，步驟2)中，給定初始優化模型。將單種卸壓邊界確定方法獲得的所有數據作為一個數據集。將數據集分為訓練集和測試集。通過在訓練集上訓練模型，在測試集上觀察不同情況下對應的MSE大小，并重復n次。其中，n為數據集的數據數量。取n個MSE的平均值得出最終testMSE。

進一步，步驟3)中，通過層次分析法和專家打分法確定在不同地質條件下，四種采動卸壓邊界確定方法的可靠性和權重。

進一步，步驟4)中具體包括以下步驟：

4.1)對賦權后的采動卸壓邊界利用數據處理軟件進行擬合。

4.2)對擬合后的數據，利用數據處理軟件進行繪圖展示，確定最終擬合采動卸壓邊界。

進一步，步驟4.1)中，先確定擬合函數多項式的次數，然后利用最小二乘法擬合。

本發明的技術效果是毋庸置疑的：

A.對采動卸壓邊界數據進行優化，保證數據的有效精確性以及單種方法得到的采動卸壓邊界的準確性；

B.從不同地質條件出發建立多個權重指標體系，通過專家打分法確定在不同地質條件下，四種采動卸壓邊界確定方法的可靠性及權重；

C.考慮了地質結構的復雜性和多變性，提高了采動卸壓邊界確定的準確性，可以較為精確的獲得采動卸壓邊界；