[发明专利]用于评估由地下采矿产生的高能大地突裂风险的方法及系统

权利要求书

1.一种用于评估由地下采矿产生的高能大地突裂风险的方法，其包括基于GPS测量位于采矿工作线交互地区中采矿区域地面上的观察点的位移，并且经由无线调制解调器将这些测量传递到危险控制中央单元，所述方法的特征在于其包括以下步骤：用三轴振动传感器(4)在时间和空间紧密重合的情况下进行地面上的振动测量E^poml，通过用于定位地震突发的矿场系统(12)进行地下突裂参数测量E^pomll，并用三轴位移传感器(9)进行地面上的位移测量(U^pom)，所述三轴位移传感器用视距仪测试套件(B)周期性地调整，并且将这些测量记录在分析微处理器(2a)的测量数据存储库(17)中；

随后，在所述分析微处理器(2a)中处理这些测量的集，并通过评估关键现象来预测在时空上的高能突裂危险，组合观察时空广阔的岩体变形过程以及在时频域上呈岩体颗粒短期振动形式的抗震现象，其中所述岩体变形过程和抗震现象的联合影响比局部累加空间更广泛；其具体过程为：

在所述分析微处理器(2a)中，基于实时记录在矿场地面上的振动参数数据库(17a)中的所述地面上的振动测量E^poml，以及记录在矿场地下部分发生的突裂数据库(17b)中的地下突裂参数测量E^pomll，计算突裂风险的评估，接着混合处理抗震参数的测量E^pomlxE^pomll＝Eij^pom并且过滤噪声；

随后，基于在技术数据存储库(16)中收集的数据，根据来自混合振动测量Eij^pom的时间和信号确定振动模型，其结果是对所获得的结果与界限进行比较并且对风险进行初步评估，同时将模型边界移动的界限与所述地面上的位移测量(U^pom)进行比较；

随后对于每一时间间隔，确定表示抗震过程的张量以及表示位移过程的张量，并且针对观察到的整个时空的任何时间，创建作为来自相关联抗震和变形过程的风险的量度的一级目标函数，接着基于测量确定突裂风险的区域，并且以短期和长期的验证结果优化目标函数，所述目标函数是评估在易受采矿引起变形的观测采矿区域(15)中的突裂危险的量度，并且其在符合一级和最后突裂风险评估标准时确定突裂风险分区和预期发生时间；其具体过程为：

a)确定相对于时间(j)至少向后一步的涵盖从测量套件(A1、A2、…Ai)位置处的所有测量点(a1、a2、...ai)获得的抗震和变形值的测量用于短期分析的窗口；

b)随后对于每一窗口，确定变形值的下限以及抗震值的上限，接着将这些值连同位置一起传输到长期分析的表；

c)随后确定包含至少24小时的用于风险评估的长期分析的窗口，仅考虑其中变形值的所述下限以及抗震值的所述上限出现在紧邻所分析观察点的情况；

d)包括在长期分析表中的数据是用于评估的基础，其中在此基础上以最大系统熵优化一级目标函数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以至少20Hz的频率实时记录的地面上的位移测量(U^pom)的坐标分量XP、YP以及ZP，以及地面上的振动测量E^poml的速度和/或加速度的坐标分量XD、YD以及ZD，连同来自经整合测量套件(A1、A2、…Ai)中的每一者的时间标记一起经由无线调制解调器(5)传输到处理服务器(2)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述处理服务器(2)接收通过所述无线调制解调器(5)传输的所述测量数据，这些数据以数字形式来自视距仪测量套件(B)，基于从卫星导航接收器(3)获得的数据，所述视距仪测量套件以固定时间间隔周期性地、且总是在已经通过用于定位地震突发的矿场系统(12)登记突裂之后立即地，执行在放置所述视距仪测量套件(B)的点与通过配备有激光反射器(8)的经整合测量套件(A1、A2、…Ai)进行测量的位置之间的距离的测量，并且通过所述三轴位移传感器(9)执行所述地面上的位移测量(U^pom)的坐标分量XP、YP以及ZP的可能校正测量。