【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及地質(zhì)勘探，具體涉及一種煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析方法、裝置及存儲介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、地層中的煤層被開采后，會在地下巖層間形成一定的空間，這些空間被稱為采空區(qū)。其中地勢較低的采空區(qū)容易積水，會對煤礦的開采過程帶來安全隱患，所以需要對采空區(qū)的積水區(qū)域進(jìn)行分析檢測，并對積水區(qū)域中的積水進(jìn)行疏放。現(xiàn)有技術(shù)中，一般利用瞬變電磁法探測煤層中的采空區(qū)和采空區(qū)中的積水區(qū)域，將電阻率明顯低于同層其他位置的區(qū)域解釋為采空區(qū)積水區(qū)域。但由于瞬變電磁法存在多解性，僅利用電阻率一個(gè)屬性來進(jìn)行采空區(qū)積水區(qū)域的分析解釋的誤差較大。為此，需要提出一種新的煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析解釋方法，提高對采空區(qū)積水區(qū)域勘探的準(zhǔn)確性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)的目的在于提供一種煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析方法，能夠提高對采空區(qū)中積水區(qū)域分析解釋的準(zhǔn)確性，提高對采空區(qū)積水區(qū)域勘探的準(zhǔn)確性。
2、為解決上述問題，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案如下：一種煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析方法，包括如下步驟：
3、利用瞬變電磁法獲取采空區(qū)的電阻率、采空區(qū)上方三帶高度以下的電阻率、采空區(qū)的感應(yīng)電壓值和采空區(qū)的多測道曲線；
4、根據(jù)采空區(qū)的多測道曲線獲得采空區(qū)的早期道與晚期道的感應(yīng)電壓值的比值；
5、利用主成分分析法對每個(gè)測點(diǎn)處的采空區(qū)的電阻率、采空區(qū)上方三帶高度以下的電阻率、采空區(qū)的感應(yīng)電壓值和采空區(qū)的多測道曲線獲得采空區(qū)的早期道與晚期道的感應(yīng)電壓值的比值進(jìn)行處理，
6、建立采空區(qū)的評價(jià)參數(shù)s的切片圖。
7、相比現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)的有益效果在于：通過由采空區(qū)的電阻率、采空區(qū)上方三帶高度以下的電阻率、采空區(qū)感應(yīng)電壓值和采空區(qū)的多測道曲線獲得采空區(qū)的早期道與晚期道的感應(yīng)電壓值的比值這四個(gè)參數(shù)合并成的評價(jià)參數(shù)s來解釋采空區(qū)中的積水區(qū)域的位置，由于四個(gè)參數(shù)在采空區(qū)的積水區(qū)域均具有明顯特征，所以通過采用由上述四個(gè)參數(shù)合并成的評價(jià)參數(shù)s來解釋采空區(qū)中的積水區(qū)域能提高對積水區(qū)域解釋的準(zhǔn)確性，從而能更準(zhǔn)確地確認(rèn)積水區(qū)域的位置。
8、上述的煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析方法，所述利用主成分分析法對每個(gè)測點(diǎn)處的采空區(qū)的電阻率、采空區(qū)上方三帶高度以下的電阻率、采空區(qū)的感應(yīng)電壓值和采空區(qū)的多測道曲線獲得采空區(qū)的早期道與晚期道的感應(yīng)電壓值的比值進(jìn)行處理，將每個(gè)測點(diǎn)處的上述四個(gè)參數(shù)合成為一個(gè)評價(jià)參數(shù)s的步驟包括：
9、對采空區(qū)的電阻率、采空區(qū)上方三帶高度以下的電阻率、采空區(qū)的感應(yīng)電壓值和采空區(qū)的早期道與晚期道的感應(yīng)電壓值的比值進(jìn)行歸一化處理；
10、分別計(jì)算每個(gè)測點(diǎn)處歸一化的上述四個(gè)參數(shù)的貢獻(xiàn)度，根據(jù)四個(gè)參數(shù)的貢獻(xiàn)大小選擇出主成分，并將主成分按照貢獻(xiàn)大小合并成一個(gè)評價(jià)參數(shù)s。
11、上述的煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析方法，所述對采空區(qū)的電阻率、采空區(qū)上方三帶高度以下的電阻率、采空區(qū)的感應(yīng)電壓值和采空區(qū)的早期道與晚期道的感應(yīng)電壓值的比值進(jìn)行歸一化處理的步驟中，通過分別計(jì)算上述四個(gè)參數(shù)的z分?jǐn)?shù)來進(jìn)行歸一化。
12、上述的煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析方法，所述分別計(jì)算每個(gè)測點(diǎn)處歸一化的上述四個(gè)參數(shù)的貢獻(xiàn)度，根據(jù)四個(gè)參數(shù)的貢獻(xiàn)大小主成分，并將主成分按照貢獻(xiàn)大小合并成一個(gè)評價(jià)參數(shù)s的步驟包括：
13、對其中一個(gè)測點(diǎn)的歸一化后的四個(gè)參數(shù)建立協(xié)方差矩陣；
14、求解特征方程|ρxy-λi|＝0的解，分別獲得四個(gè)參數(shù)的特征值λ和特征單位向量i，其中ρxy為協(xié)方差矩陣中的項(xiàng)；
15、對四個(gè)參數(shù)按照特征值λ由大到小進(jìn)行排序，選取方差占比累計(jì)超過70％的2至3個(gè)參數(shù)或特征值大于1的參數(shù)作為主成分；
16、按照下式將主成分按照貢獻(xiàn)大小合并成一個(gè)評價(jià)參數(shù)s：
17、
18、式中，pi為第i個(gè)主成分的方差占比，si為第i個(gè)主成分的值，p為n個(gè)主成分的總方差占比。
19、一種存儲介質(zhì)，用于存儲計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器調(diào)用執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析方法。
20、一種煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析裝置，包括處理器及上述的存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)與所述處理器電性連接，所述處理器可通過調(diào)用存儲于所述存儲介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)上述的煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析方法。
21、一種煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析裝置，包括：獲取模塊，用于獲取采空區(qū)的電阻率、采空區(qū)上方三帶高度以下的電阻率、采空區(qū)的感應(yīng)電壓值和采空區(qū)的多測道曲線，并根據(jù)所述多測道曲線獲得采空區(qū)的早期道與晚期道的感應(yīng)電壓值的比值；評價(jià)參數(shù)計(jì)算模塊，用于利用主成分分析法對每個(gè)測點(diǎn)處的采空區(qū)的電阻率、采空區(qū)上方三帶高度以下的電阻率、采空區(qū)的感應(yīng)電壓值和采空區(qū)的多測道曲線獲得采空區(qū)的早期道與晚期道的感應(yīng)電壓值的比值進(jìn)行處理，將每個(gè)測點(diǎn)處的上述四個(gè)參數(shù)合成為一個(gè)評價(jià)參數(shù)s；評價(jià)參數(shù)圖分析模塊，用于根據(jù)所述評價(jià)參數(shù)計(jì)算模塊計(jì)算出來的各個(gè)測點(diǎn)的評價(jià)參數(shù)s建立采空區(qū)的評價(jià)參數(shù)s的切片圖。
22、上述的煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析裝置，所述評價(jià)參數(shù)計(jì)算模塊包括：歸一化模塊，用于對采空區(qū)的電阻率、采空區(qū)上方三帶高度以下的電阻率、采空區(qū)的感應(yīng)電壓值和采空區(qū)的早期道與晚期道的感應(yīng)電壓值的比值進(jìn)行歸一化處理。
23、上述的煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析裝置，所述評價(jià)參數(shù)計(jì)算模塊還包括：協(xié)方差計(jì)算模塊，用于建立每個(gè)測點(diǎn)的四個(gè)參數(shù)的協(xié)方差矩陣；特征計(jì)算模塊，用于計(jì)算每個(gè)測點(diǎn)的協(xié)方差矩陣的特征值和特征單位向量；主成分合并模塊，用于對四個(gè)參數(shù)按照特征值由大到小進(jìn)行排序，選取方差占比累計(jì)超過70％的2至3個(gè)參數(shù)或特征值大于1的參數(shù)作為主成分，并按照貢獻(xiàn)大小將每個(gè)測點(diǎn)的主成分合并成該測點(diǎn)的評價(jià)參數(shù)s。
24、上述的煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析裝置，所述歸一化模塊用于通過分別計(jì)算四個(gè)參數(shù)的z分?jǐn)?shù)來進(jìn)行歸一化處理。
25、下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本專利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
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1.一種煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析方法，其特征在于，所述利用主成分分析法對每個(gè)測點(diǎn)處的采空區(qū)的電阻率、采空區(qū)上方三帶高度以下的電阻率、采空區(qū)的感應(yīng)電壓值和采空區(qū)的多測道曲線獲得采空區(qū)的早期道與晚期道的感應(yīng)電壓值的比值進(jìn)行處理，將每個(gè)測點(diǎn)處的上述四個(gè)參數(shù)合成為一個(gè)評價(jià)參數(shù)S的步驟包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析方法，其特征在于，所述對采空區(qū)的電阻率、采空區(qū)上方三帶高度以下的電阻率、采空區(qū)的感應(yīng)電壓值和采空區(qū)的早期道與晚期道的感應(yīng)電壓值的比值進(jìn)行歸一化處理的步驟中，通過分別計(jì)算上述四個(gè)參數(shù)的Z分?jǐn)?shù)來進(jìn)行歸一化。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析方法，其特征在于，所述分別計(jì)算每個(gè)測點(diǎn)處歸一化的上述四個(gè)參數(shù)的貢獻(xiàn)度，根據(jù)四個(gè)參數(shù)的貢獻(xiàn)大小主成分，并將主成分按照貢獻(xiàn)大小合并成一個(gè)評價(jià)參數(shù)S的步驟包括：
5.一種存儲介質(zhì)，用于存儲計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器調(diào)用執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的煤礦采空
6.一種煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析裝置，其特征在于，包括處理器及根據(jù)權(quán)利要求5所述的存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)與所述處理器電性連接，所述處理器可通過調(diào)用存儲于所述存儲介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析方法。
7.一種煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析裝置，其特征在于，包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析裝置，其特征在于，所述評價(jià)參數(shù)計(jì)算模塊包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析裝置，其特征在于，所述評價(jià)參數(shù)計(jì)算模塊還包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析裝置，其特征在于，所述歸一化模塊用于通過分別計(jì)算四個(gè)參數(shù)的Z分?jǐn)?shù)來進(jìn)行歸一化處理。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析方法，其特征在于，所述利用主成分分析法對每個(gè)測點(diǎn)處的采空區(qū)的電阻率、采空區(qū)上方三帶高度以下的電阻率、采空區(qū)的感應(yīng)電壓值和采空區(qū)的多測道曲線獲得采空區(qū)的早期道與晚期道的感應(yīng)電壓值的比值進(jìn)行處理，將每個(gè)測點(diǎn)處的上述四個(gè)參數(shù)合成為一個(gè)評價(jià)參數(shù)s的步驟包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析方法，其特征在于，所述對采空區(qū)的電阻率、采空區(qū)上方三帶高度以下的電阻率、采空區(qū)的感應(yīng)電壓值和采空區(qū)的早期道與晚期道的感應(yīng)電壓值的比值進(jìn)行歸一化處理的步驟中，通過分別計(jì)算上述四個(gè)參數(shù)的z分?jǐn)?shù)來進(jìn)行歸一化。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦采空區(qū)積水區(qū)域的分析方法，其特征在于，所述分別計(jì)算每個(gè)測點(diǎn)處歸一化的上述四個(gè)參數(shù)的貢獻(xiàn)度，根據(jù)四個(gè)參數(shù)的貢獻(xiàn)大小主成分，并將主成分按照貢獻(xiàn)大小合并成一個(gè)評價(jià)參數(shù)s的步驟包...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉鏡竹，羅國平，齊朝華，孟凡彬，劉兆龍，
申請(專利權(quán))人：中國煤炭地質(zhì)總局地球物理勘探研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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