[发明专利]一种基于矿震统计特征的冲击地压主控因素确定方法

说明书

本发明提出一种基于矿震统计特征的冲击地压主控因素确定方法,包括诱冲要素筛选及分类、目标矿震群筛选、块段范围界定、相关性指数计算、影响指数确定及冲击地压主控因素的确定，通过大能量矿震与冲击危险程度的相关性，利用层次分析法计算不同块段诱冲要素影响指数，构建影响指数矩阵，运用熵值法计算各诱冲要素的权重并确定其对冲击地压的影响程度，最终确定冲击地压主控因素，本发明为冲击地压主控因素的确定找到客观的微震监测依据及计算方法，量化了诱冲要素对冲击地压的影响程度，避免了人为判断引起的误差，同时运用该方法对工作面进行区域划分，充分考虑了现场复杂的开采条件，提高冲击地压主控因素确定的准确度及可信性。

技术领域

本发明涉及冲击地压因素确定技术领域，尤其涉及一种基于矿震统计特征的冲击地压主控因素确定方法。

背景技术

冲击地压是一种围岩剧烈破坏的动力现象，严重影响了矿井的安全生产，冲击地压监测预警方法可以提供多种与冲击地压发生相关的数据，目前常用的监测预警手段有钻屑法、应力监测法、电磁辐射法、地音监测法、微震监测法等，其中微震监测法能够通过记录采掘过程中诱发的煤岩体破裂所释放的震动能量，分析确定震动传播的方向，准确定位震源位置并计算能量大小，在现场应用广泛，监测效果较好。该方法监测的矿震数据可以有效的反映采掘区域的应力集中及冲击危险程度；

主控因素作为冲击地压的一项重要指标，是煤矿工作面冲击机理揭示、监测预警及卸压措施制定的依据，目前确定冲击地压主控因的方法主要包括定性分析、数值模拟等方法，但上述方法均是忽略了现场复杂开采条件的理论分析，并泛泛的应用于所有矿井回采工作面，缺乏客观的监测依据及计算方法，因此本发明提出一种基于矿震统计特征的冲击地压主控因素确定方法以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提出一种基于矿震统计特征的冲击地压主控因素确定方法，具体根据诱冲要素分类、目标矿震的筛选及块段范围界定，对不同块段诱冲要素与矿震相关性指数、诱冲要素影响指数，以及对各诱冲要素权重的计算，确定冲击地压主控因素。

为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种基于矿震统计特征的冲击地压主控因素确定方法，包括以下步骤：

步骤一、诱冲要素筛选及分类

对目标块段的诱冲要素进行筛选，其中，诱冲要素包括煤层埋深、煤层属性、地质构造和开采应力集中区四类要素，之后，将诱冲要素分为第一类要素和第二类要素；

步骤二、目标矿震群筛选

对步骤一中目标块段进行预处理，即筛选目标区域及周围100m范围内的矿震，其中矿震的能级大于或等于10⁴J；

步骤三、块段范围界定

首先定义诱冲要素的影响区间，然后界定目标块段，即若多个第二类要素影响区间不重合，则将多个区间分别划分为单一要素块段，若第二类要素影响区间相互重合，则将重复的部分单独划分为一个块段，而不受第二类要素影响的部分划分为无要素块段；

步骤四、相关性指数计算

对于第一类要素，定义其中一个块段内任意要素f的变化范围为a～b，将矿震数据平均划分为四个区间，该四个区间内大能量矿震频次与块段总频次的比值分别计为c_f1、c_f2、c_f3、c_f4，对于第二类要素，定义其中一个块段内任意要素s，垂直距离的变化范围为d～e，将矿震数据平均划分为四个区间，该四个区间大能量矿震频次与块段总频次的比值分别计为g_s1、g_s2、g_s3、g_s4，之后定义矿震相关性指数k，并通过第一公式对其进行计算。

步骤五、影响指数确定