[發明專利]地壓風險預警方法、裝置、電子設備及介質

在審

• 申請號: 202210976485.2
• 申請日: 2022-08-15
• 公開（公告）號: CN115343757A
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 常瑩;張達;楊小聰;冀虎;戴銳;石雅倩;吳彥博
• 申請（專利權）人: 礦冶科技集團有限公司
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 安衛靜

本發明提供了一種地壓風險預警方法、裝置、電子設備及介質，包括：獲取監測周期內，目標監測區域內微震事件的微震數據；基于微震數據計算微震事件的震源參數和特征參數；基于微震事件的震源參數確定微震事件空間密度分布，并基于微震事件空間密度分布和目標監測區域內的實際工程作業情況確定潛在風險關注區；對潛在風險關注區內的微震事件的多個震源參數和多個特征參數進行時空趨勢分析，確定地壓風險區域及風險等級。本發明解決現有技術中微震監測系統在工程應用中與實際工程作業脫節以及對風險判斷不明確的問題，實現地壓風險預警。

技術領域

本發明涉及礦山開采技術領域，尤其是涉及一種地壓風險預警方法、裝置、電子設備及介質。

背景技術

隨著礦山開采深度增加、隧道工程項目的開拓、邊坡治理等安全監測的需求不斷提升，微震監測系統作為一種覆蓋廣、時效強的技術手段被廣泛應用。微震源事件的發生多是由巖體受應力場變化引起的巖石破裂，確定巖石微破裂發生位置和特征參量，可以指示巖體失穩發展、發生破壞過程，但是，在工程應用中，微震監測系統覆蓋的監測區域較大，如何利用大量微震數據鎖定應力集中區域，同時甄別具有地壓風險的地應力變化和由工程作業擾動引起的正常地應力變化，是目前微震監測技術在實際應用中的缺失點，因此，如何利用微震監測系統這一技術手段，實現地壓風險預警仍是礦山領域的應用難題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種地壓風險預警方法、裝置、電子設備及介質，通過分步識別地壓風險區域，利用微震事件的多特征參數進行時空趨勢分析判斷地壓風險區域及風險等級，能夠解決現有的微震監測系統在工程應用中與實際工程作業脫節的問題，實現地壓風險預警。

為了實現上述目的，本發明實施例采用的技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提供了一種地壓風險預警方法，包括：獲取監測周期內，目標監測區域內微震事件的微震數據；基于微震數據計算微震事件的震源參數和特征參數；基于微震事件的震源參數確定微震事件空間密度分布，并基于微震事件空間密度分布和目標監測區域內的實際工程作業情況確定潛在風險關注區；對潛在風險關注區內的微震事件的多個震源參數和多個特征參數進行時空趨勢分析，確定地壓風險區域及風險等級。

在一種實施方式中，震源參數至少包括：微震源位置、發生時間、震級、能量、地震矩和應力降，特征參數至少包括：b值、能量指數、體變勢、視體積和視應力。

在一種實施方式中，上述方法還包括：獲取監測周期內目標監測區域內的實際工程作業情況；其中，實際工程作業情況包括：實際出礦量以及爆破作業的能量當量和時間。

在一種實施方式中，基于微震事件的震源參數確定微震事件空間密度分布，并基于微震事件空間密度分布和目標監測區域內的實際工程作業情況確定潛在風險關注區的步驟，包括：基于微震事件的震源參數即空間坐標確定微震事件空間密度分布；計算與實際出礦量以及爆破作業的能量當量和時間對應的作業相關微震事件，并計算剔除作業相關微震事件后的微震事件空間密度分布；將微震事件空間密度高于預設閾值的區域確定為潛在風險關注區。

在一種實施方式中，對潛在風險關注區內的微震事件的多個震源參數和多個特征參數進行時空趨勢分析，確定地壓風險區域及風險等級，包括：在潛在風險關注區內，按照預設時間步長對微震事件的視體積變化率、體變勢、視應力、b值和能量指數變化進行空間差異關聯分析，確定巖體應力加載-釋放-卸載時空變化過程；基于巖體應力加載-釋放-卸載時空變化過程，確定地壓風險區域及風險等級。

第二方面，本發明實施例提供了一種地壓風險預警裝置，包括：數據獲取模塊，用于獲取監測周期內，目標監測區域內微震事件的微震數據；參數計算模塊，用于基于微震數據計算微震事件的震源參數和特征參數；風險關注區劃分模塊，用于基于微震事件的震源參數確定微震事件空間密度分布，并基于微震事件空間密度分布和目標監測區域內的實際工程作業情況確定潛在風險關注區；地壓風險區域及風險等級確定模塊，用于對潛在風險關注區內的微震事件的多個震源參數和多個特征參數進行時空趨勢分析，確定地壓風險區域及風險等級。