[发明专利]一种煤矿危险性矿震判识方法

权利要求书

1.一种煤矿危险性矿震判识方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤一、利用井下已安装的微震监测系统及其配套的拾震器，监测工作面回采过程中临近实体煤区域及临近采空区内矿震发生时各个拾震器监测到的震动波波形，根据各个拾震器的P波到时分别选择距离实体煤区域内矿震震源较近的n个拾震器、和距离采空区区域内矿震震源较近的n个拾震器，分别分析实体煤区域内矿震震动波传播至选择的各个拾震器时的P波到时和质点震动速度，以及采空区域内矿震震动波传播至选择的各个拾震器时的P波到时和质点震动速度，同时记录实体煤区域内和采空区区域内各自矿震的坐标及其能量；

步骤二、根据步骤一获取的数据，分别计算实体煤区域内和采空区区域内各自矿震位置距各自选择的拾震器间的空间距离d_i，以每个矿震位置距各拾震器间的空间距离d_i为自变量，以每个矿震发生时各拾震器质点震动速度为因变量，按幂函数形式进行拟合，得到该函数的指数，即震动波衰减系数λ；

其中，V₀为矿震震源处质点震动速度，d_i为第i个拾震器与矿震之间的空间距离；

步骤三、根据步骤二获取实体煤区域内多个矿震的震动波衰减系数并求平均值，得到实体煤区域震动波衰减系数λ_实，并获取采空区区域多个矿震的震动波衰减系数并求平均值，得到采空区区域矿震震动波衰减系数λ_空；在此基础上，分别计算得到实体煤区域矿震能量衰减系数η_实＝2×λ_实、采空区区域矿震能量衰减系数η_空＝2×λ_空；

步骤四、以诱发巷道冲击的巷道处临界动载能量E_临并结合步骤三获得的数据，先设定一个矿震能量值为E且E≥E_临，分别反算实体煤区域和采空区区域能量值为E的矿震且该矿震震动波传播至巷道时能量衰减至E_临的距离D_实和D_空，并根据该煤矿工作面岩层分布倾向剖面图以巷道为圆心、以覆岩岩层破断线为分界，分别在巷道实体煤侧以D_实为半径绘制圆弧分界线、在巷道采空区侧以D_空为半径绘制圆弧分界线；

步骤五、根据步骤一监测获取的各个矿震能量，并从中选出矿震能量值为E的各个矿震及其坐标位置，将选出的各个矿震标注在步骤四绘制圆弧分界线后的地质图像中，进行判别时，将实体煤区域和采空区区域各自选出矿震中处于各自圆弧分界线以内的矿震确定为危险性矿震；未处于各自圆弧分界线以内的矿震确定为常规矿震；完成矿震能量值为E的各个矿震危险性判别；重新设定一个矿震能量值为E₁且E₁≥E_临，并重复步骤四和五，完成当前矿震能量值为E₁的各个矿震危险性判别；如此重复多次，能对该煤矿内能量值超过E_临的各个矿震进行判别。

2.根据权利要求1所述煤矿危险性矿震判识方法，其特征在于，所述步骤一中选择的拾震器数量n≥6。

3.根据权利要求1所述煤矿危险性矿震判识方法，其特征在于，所述步骤二中其中(x_i，y_i，z_i)为第i个拾震器的三维坐标。

4.根据权利要求1所述的煤矿危险性矿震判识方法，其特征在于，所述步骤三中实体煤区域震动波衰减系数采空区区域震动波衰减系数

5.根据权利要求1所述煤矿危险性矿震判识方法，其特征在于，所述步骤四中诱发巷道冲击的巷道处临界动载能量E_临取1×10⁴J。

6.根据权利要求1所述煤矿危险性矿震判识方法，其特征在于，所述步骤四中反算获得D_实和D_空的计算公式为：

其中，e为自然常数。

7.根据权利要求1所述煤矿危险性矿震判识方法，其特征在于，步骤四中覆岩岩层破断线根据现场实测或数值模拟或相似模拟获得。