[发明专利]一种岩爆控制措施实施效果全过程定量评价方法

说明书

本发明公开了一种岩爆控制措施实施效果全过程定量评价方法。通过训练建立未实施控制措施的岩爆孕育全过程微震时序预测神经网络模型；对工程中潜在岩爆区进行微震监测，预测潜在岩爆区未进行岩爆控制措施的微震时序信息；对潜在岩爆区实施控制措施，监测采集获取采取措施后的微震时序信息；构建岩爆控制措施实施效果动态定量评价指数，确定微震时序信息的权重，全过程对比采取控制措施后的与未采取控制措施预测的微震时序信息，进行岩爆控制措施实施效果全过程定量评价。能够对控制措施的优化调整提供较好的参考指标。

技术领域

本发明涉及岩爆灾害控制领域，更具体涉及一种岩爆控制措施实施效果全过程定量评价方法。

背景技术

岩爆是在开挖或开采过程中岩体突然破裂，岩石剧烈弹射的动力现象，同时伴随着大量能量的释放。煤炭开采或岩石开挖使得局部应力集中，超过了岩体自身的承受能力，从而引发岩爆。岩爆是一种危害性极大的灾害，严重威胁人员安全，影响工程进度。因此，在开挖或开采至岩爆发生前，应及时采取控制措施来降低岩爆发生的几率，同时降低岩爆带来的危害，确保岩爆地段的施工安全。

岩爆控制措施实施后岩爆孕育过程是否得到有效遏制以及控制措施强度是否过量，一直都是岩爆防控研究中关注的重点但又尚未得到解决的难题。岩爆控制效果评价是岩爆支护优化控制设计的基础。通过评价控制措施对岩爆孕育过程的抑制程度，可以动态调整强岩爆支护设计，达到控制岩爆发生的同时尽可能减少控制措施量的投入。目前的岩爆控制措施效果主要通过采取措施后岩爆实际发生情况以及采取措施前后岩爆区监测数据变化进行评价。这种评价方法未能精确反映措施的实施效果，其一，仅通过采取措施后岩爆未发生来评价控制措施实施效果比较片面，岩爆未发生仅能表明控制措施是有效的，但无法评价措施是否过强，无法知道是否存在措施过量；其二，采取措施前后岩爆区监测数据变化情况进行评价并不准确，在不采取控制措施的情况下，监测数据本身会发生变化，即采取措施后监测数据的变化并不全是控制措施带来的效果。

发明内容

本发明的目的就是针对上述评价方法的缺陷，提出一种岩爆控制措施实施效果全过程定量评价方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种岩爆控制措施实施效果全过程定量评价方法，包括以下步骤：

S100：收集同一工程和类似施工方法及地质条件的工程未实施控制措施的岩爆及其孕育全过程微震时序信息案例，构建未实施控制措施的岩爆及其孕育全过程微震时序信息案例库，训练建立未实施控制措施的岩爆孕育全过程微震时序预测神经网络模型；

所述的案例库中未实施控制措施的岩爆孕育全过程微震时序信息为累积视体积、累积微震释放能、累积微震事件数、施密特数对数值和b值随时间演化规律

S200：对工程中潜在岩爆区进行微震监测，实时采集获取岩爆控制措施实施前的微震时序信息；

S300：采用实时采集的岩爆控制措施实施前的微震时序信息和上述岩爆孕育全过程微震时序预测的神经网络模型，预测该潜在岩爆区未进行岩爆控制措施的微震时序信息；

S400：对潜在岩爆区实施控制措施，监测采集获取采取措施后的微震时序信息；

S500：对微震时序信息进行预处理，构建岩爆控制措施实施效果动态定量评价指数，确定微震时序信息的权重，全过程对比采取控制措施后的与未采取控制措施预测的微震时序信息，进行岩爆控制措施实施效果全过程定量评价，步骤如下：

S501：对微震时序信息进行预处理，方法如下：

将微震时序信息累积视体积、累积微震释放能和累积微震事件数按公式(1)进行预处理：