【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)涉及煤礦沖擊地壓災(zāi)害防治領(lǐng)域，尤其涉及一種礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)排查方法及裝置。
技術(shù)介紹
1、微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)得到的微震事件具體數(shù)據(jù)，需經(jīng)過分析和處理才能具有指導(dǎo)現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)于大規(guī)模時(shí)空數(shù)據(jù)的選取和分區(qū)，一部分直接從地質(zhì)學(xué)角度選擇斷層、向斜、巷道等動(dòng)載荷不穩(wěn)定區(qū)域，另一部分按時(shí)間序列選擇空間分布很廣的互不相關(guān)震動(dòng)區(qū)域數(shù)據(jù)或根據(jù)采掘面進(jìn)行簡(jiǎn)單的人工區(qū)域劃分。因此，采用聚類分析的方法整體(無論掘進(jìn)還是回采階段)分析礦井微震事件分布的有效性能夠全面準(zhǔn)確的篩選出異常生產(chǎn)活動(dòng)，對(duì)礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)排查具有重要意義。
2、目前國內(nèi)外學(xué)者基于微震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)于礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)排查的研究主要?jiǎng)澐譃橐韵聝深悾?/p>
3、1)一部分側(cè)重于考量沖擊礦壓的形成機(jī)理，對(duì)煤巖體失穩(wěn)破壞力學(xué)特性進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析。借助常規(guī)統(tǒng)計(jì)參數(shù)和綜合處理參數(shù)來分析微震能量變化及時(shí)空破壞范圍的變化規(guī)律和趨勢(shì)走向。
4、2)另一部分側(cè)重于預(yù)測(cè)模型建立，包括擬合預(yù)測(cè)和識(shí)別預(yù)測(cè)兩大類。對(duì)于大規(guī)模時(shí)空強(qiáng)數(shù)據(jù)的選取和分區(qū)，一部分直接從地質(zhì)學(xué)角度選擇斷層、向斜、巷道等動(dòng)靜載荷不穩(wěn)定區(qū)域，另一部分按時(shí)間序列選擇空間分布很廣的互不相關(guān)震動(dòng)區(qū)域數(shù)據(jù)或根據(jù)采掘面進(jìn)行簡(jiǎn)單的人工區(qū)域劃分。
5、由于煤礦開采條件都不相同，而沖擊礦壓類型和影響因素頗多，加之微震系統(tǒng)多為事后記錄，如果不對(duì)這些礦震數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和歸類，后續(xù)防沖決策的準(zhǔn)確性就很難提高。
6、sos微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是對(duì)煤礦井下大規(guī)模區(qū)域的監(jiān)控，得到的是廣泛時(shí)空范圍內(nèi)的微震事件信息，但這些微震事件往往分散在多個(gè)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)排查方法及裝置。
2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)排查方法，包括：
3、在預(yù)設(shè)時(shí)間周期內(nèi)統(tǒng)計(jì)微震事件第一聚類；
4、在微震事件第一聚類中篩選統(tǒng)計(jì)微震事件第二聚類；
5、將微震事件第二聚類總數(shù)占微震事件第一聚類總數(shù)的百分比與第一百分比閾值比較，評(píng)價(jià)微震事件第二聚類的有效性。
6、可選地，所述在預(yù)設(shè)時(shí)間周期內(nèi)統(tǒng)計(jì)微震事件第一聚類，包括：
7、通過在預(yù)設(shè)時(shí)間周期內(nèi)根據(jù)礦井掘進(jìn)、回采工作區(qū)域確定微震事件聚類中心，并根據(jù)微震事件聚類中心圈定微震事件第一聚類；
8、判斷圈定的微震事件第一聚類是否有效。
9、可選地，所述根據(jù)礦井掘進(jìn)、回采工作區(qū)域確定微震事件聚類中心；包括：將一個(gè)掘進(jìn)工作面或回采工作面確定為一個(gè)微震事件聚類數(shù)，選取掘進(jìn)工作面或回采工作面的中心位置為微震事件聚類中心。
10、可選地，所述判斷圈定的微震事件第一聚類是否有效，包括：通過將微震事件第一聚類總數(shù)占預(yù)設(shè)時(shí)間周期內(nèi)微震事件總量的百分比與第二百分比閾值比較，篩選有效的微震事件第一聚類。
11、可選地，所述在微震事件第一聚類中篩選統(tǒng)計(jì)微震事件第二聚類，包括：在微震事件聚類中心預(yù)設(shè)定半徑以內(nèi)發(fā)生的微震事件中篩選微震事件第二聚類。
12、可選地，所述在預(yù)設(shè)時(shí)間周期內(nèi)統(tǒng)計(jì)微震事件第一聚類或在微震事件第一聚類中篩選統(tǒng)計(jì)微震事件第二聚類；包括：
13、計(jì)算監(jiān)測(cè)區(qū)域中每一個(gè)微震事件到監(jiān)測(cè)區(qū)域中心的距離平方和；
14、選擇任一個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域中心令微震事件到監(jiān)測(cè)區(qū)域中心的距離小于或等于預(yù)設(shè)距離閾值。
15、可選地，所述選擇任一個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域中心令微震事件到監(jiān)測(cè)區(qū)域中心的距離小于或等于預(yù)設(shè)距離閾值，包括如下步驟：
16、步驟s1：任選m個(gè)初始監(jiān)測(cè)區(qū)域中心；
17、步驟s2：按照最短距離原則將微震事件分配到m個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域中心中的某一個(gè)；
18、步驟s3：計(jì)算微震事件與各個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域中心的新向量值和新向量值的平均值，將監(jiān)測(cè)區(qū)域中心中與微震事件的向量值等與新向量值的平均值的監(jiān)測(cè)區(qū)域中心作為新的監(jiān)測(cè)區(qū)域中心；
19、步驟s4：若新的監(jiān)測(cè)區(qū)域中心與所述m個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域中心中的某一個(gè)不等，返回步驟s2，將微震事件逐個(gè)重新劃分監(jiān)測(cè)區(qū)域，若相等，微震事件聚類確定完畢。
20、第二方面，提供了一種礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)排查裝置，采用第一方面所述的礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)排查方法實(shí)現(xiàn)，包括：
21、微震事件第一聚類統(tǒng)計(jì)模塊，用于在預(yù)設(shè)時(shí)間周期內(nèi)統(tǒng)計(jì)微震事件第一聚類；
22、微震事件第二聚類統(tǒng)計(jì)模塊，用于在微震事件第一聚類中篩選統(tǒng)計(jì)微震事件第二聚類；
23、微震事件判斷模塊，用于將微震事件第二聚類總數(shù)占微震事件第一聚類總數(shù)的百分比與第一百分比閾值比較，評(píng)價(jià)微震事件第二聚類的有效性。
24、可選地，所述微震事件第二聚類統(tǒng)計(jì)模塊，包括：
25、計(jì)算模塊，用于計(jì)算監(jiān)測(cè)區(qū)域中每一個(gè)微震事件到監(jiān)測(cè)區(qū)域中心的距離平方和；
26、選擇模塊，用于選擇任一個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域中心令微震事件到監(jiān)測(cè)區(qū)域中心的距離小于或等于預(yù)設(shè)距離閾值。
27、可選地，所述微震事件第一聚類統(tǒng)計(jì)模塊，包括：微震事件第一聚類篩選模塊，用于通過將微震事件第一聚類總數(shù)占預(yù)設(shè)時(shí)間周期內(nèi)微震事件總量的百分比與第二百分比閾值比較，篩選有效的微震事件第一聚類。
28、本申請(qǐng)一些實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果至少包括：
29、(1)本專利技術(shù)能夠參照微震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)綜合評(píng)價(jià)礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)，提出了一種基于微震事件聚類綜合分析方法，提高了礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)判的科學(xué)性和可靠性。
30、(2)本專利技術(shù)運(yùn)用聚類分析方法，以時(shí)間周期內(nèi)的所有采掘區(qū)域分別進(jìn)行圈定劃分，相較于僅針對(duì)特定構(gòu)造區(qū)域的微震事件聚類分析，包含的微震數(shù)據(jù)量更豐富，對(duì)數(shù)據(jù)的分析更全面。
31、(3)本專利技術(shù)建立了礦井微震事件整體性分布判別標(biāo)準(zhǔn)，能夠及時(shí)對(duì)微震事件無效情況進(jìn)行排查，篩選出異常生產(chǎn)活動(dòng)。
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1.一種礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)排查方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)排查方法，其特征在于，所述在預(yù)設(shè)時(shí)間周期內(nèi)統(tǒng)計(jì)微震事件第一聚類，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)排查方法，其特征在于，所述根據(jù)礦井掘進(jìn)、回采工作區(qū)域確定微震事件聚類中心；包括：將一個(gè)掘進(jìn)工作面或回采工作面確定為一個(gè)微震事件聚類數(shù)，選取掘進(jìn)工作面或回采工作面的中心位置為微震事件聚類中心。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)排查方法，其特征在于，所述判斷圈定的微震事件第一聚類是否有效，包括：通過將微震事件第一聚類總數(shù)占預(yù)設(shè)時(shí)間周期內(nèi)微震事件總量的百分比與第二百分比閾值比較，篩選有效的微震事件第一聚類。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)排查方法，其特征在于，所述在微震事件第一聚類中篩選統(tǒng)計(jì)微震事件第二聚類，包括：在微震事件聚類中心預(yù)設(shè)定半徑以內(nèi)發(fā)生的微震事件中篩選微震事件第二聚類。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)排查方法，其特征在于，所述在預(yù)設(shè)時(shí)間周期內(nèi)統(tǒng)計(jì)微震事件第一聚類或在微震事件第一聚類中篩選統(tǒng)計(jì)微震事件第二聚類
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)排查方法，其特征在于，所述選擇任一個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域中心令微震事件到監(jiān)測(cè)區(qū)域中心的距離小于或等于預(yù)設(shè)距離閾值，包括如下步驟：
8.一種礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)排查裝置，采用權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)所述的礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)排查方法實(shí)現(xiàn)，其特征在于，包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)排查裝置，其特征在于，所述微震事件第二聚類統(tǒng)計(jì)模塊，包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)排查裝置，其特征在于，所述微震事件第一聚類統(tǒng)計(jì)模塊，包括：微震事件第一聚類篩選模塊，用于通過將微震事件第一聚類總數(shù)占預(yù)設(shè)時(shí)間周期內(nèi)微震事件總量的百分比與第二百分比閾值比較，篩選有效的微震事件第一聚類。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)排查方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)排查方法，其特征在于，所述在預(yù)設(shè)時(shí)間周期內(nèi)統(tǒng)計(jì)微震事件第一聚類，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)排查方法，其特征在于，所述根據(jù)礦井掘進(jìn)、回采工作區(qū)域確定微震事件聚類中心；包括：將一個(gè)掘進(jìn)工作面或回采工作面確定為一個(gè)微震事件聚類數(shù)，選取掘進(jìn)工作面或回采工作面的中心位置為微震事件聚類中心。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)排查方法，其特征在于，所述判斷圈定的微震事件第一聚類是否有效，包括：通過將微震事件第一聚類總數(shù)占預(yù)設(shè)時(shí)間周期內(nèi)微震事件總量的百分比與第二百分比閾值比較，篩選有效的微震事件第一聚類。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦井沖擊風(fēng)險(xiǎn)排查方法，其特征在于，所述在微震事件第一聚類中篩選統(tǒng)計(jì)微震事件第二聚類，包括：在微震事件聚類中心預(yù)設(shè)定半徑以內(nèi)發(fā)生的微震事件中篩選微震事...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張修峰，王存文，李阿濤，王顏亮，李國營(yíng)，殷海晨，陳洋，王浩，楊洋，石超弘，袁龍，張松林，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：山東能源集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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