CN107203003A - 一种矿井水害微震监测时空簇分析方法 - Google Patents

一种矿井水害微震监测时空簇分析方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107203003A
CN107203003A CN201710626141.8A CN201710626141A CN107203003A CN 107203003 A CN107203003 A CN 107203003A CN 201710626141 A CN201710626141 A CN 201710626141A CN 107203003 A CN107203003 A CN 107203003A
Authority
CN
China
Prior art keywords
time
space
msubsup
msup
mfrac
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710626141.8A
Other languages
English (en)
Inventor
杨忠东
李玉宝
贾靖
啜晓宇
赵立松
孙新博
孟凡岭
卢钢
王丹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebei Coal Science Research Institute
Original Assignee
Hebei Coal Science Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebei Coal Science Research Institute filed Critical Hebei Coal Science Research Institute
Priority to CN201710626141.8A priority Critical patent/CN107203003A/zh
Publication of CN107203003A publication Critical patent/CN107203003A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28—Processing seismic data, e.g. analysis, for interpretation, for correction
    • G01V1/288—Event detection in seismic signals, e.g. microseismics
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28—Processing seismic data, e.g. analysis, for interpretation, for correction
    • G01V1/30—Analysis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28—Processing seismic data, e.g. analysis, for interpretation, for correction
    • G01V1/36—Effecting static or dynamic corrections on records, e.g. correcting spread; Correlating seismic signals; Eliminating effects of unwanted energy
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28—Processing seismic data, e.g. analysis, for interpretation, for correction
    • G01V1/36—Effecting static or dynamic corrections on records, e.g. correcting spread; Correlating seismic signals; Eliminating effects of unwanted energy
    • G01V1/364—Seismic filtering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/10—Aspects of acoustic signal generation or detection
    • G01V2210/12—Signal generation
    • G01V2210/123—Passive source, e.g. microseismics
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/30—Noise handling
    • G01V2210/32—Noise reduction
    • G01V2210/324—Filtering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/60—Analysis
    • G01V2210/61—Analysis by combining or comparing a seismic data set with other data
    • G01V2210/616—Data from specific type of measurement
    • G01V2210/6161—Seismic or acoustic, e.g. land or sea measurements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/30—Assessment of water resources

Abstract

本发明涉及矿井水害监测与水资源保护领域，提供了一种矿井水害微震监测时空簇分析方法。该方法包括：提取微震波形信号；预处理微震波形信号；微震信号初至时刻拾取；微震事件定位；以采场底板破碎带、底板灰岩标识层为基准选择基准点Qi(xi,yi,zi)，计算微震事件集与基准点的空间距离且满足若成立则得到微震的空间簇子集；对空间簇子集按照时间先后顺序分别进行排序，得微震事件时空簇子集。本发明将随机发育混叠卷扰在一起的微震事件“群”，从时间域和空间域实现微震事件的秩序化，即实现了导水通道形成、变化过程微震时空簇的描述方法，实现了对矿井水害关键因素之一的导水通道在时、空域的连续实时反演，极大地提升了矿井水害的智能预警能力。

Description

一种矿井水害微震监测时空簇分析方法
技术领域
本发明涉及矿井水害监测与水资源保护技术领域，尤其涉及一种矿井水害微震监测时空簇分析方法。
背景技术
随着华北地区越来越多的矿井进入深部开采和下组煤开采，煤层开采受奥陶系岩溶水害威胁问题非常突出和普遍，严重威胁着煤炭的安全开采，造成巨大损失和水资源破坏。
多年来，矿井水害研究一直是采矿工程中研究的重点和热点。
上世纪40年代匈牙利学者韦格弗伦斯首次提出了底板“相对隔水层”的概念，他认为煤层水害取决于底板隔水层厚度与底板含水层水压力共同作用影响，并建立了突水系数作为定量评价标识。上世纪80年代至90年代末期，国外学者对矿井底板水害进行了详细而深入的研究。波兰学者J.Motyka与A.P.Bosch指出采动裂隙导通了岩溶含水层与矿体的联系是矿井底板水害发生的最直接原因；前苏联学者V.Mironenko与F.Strelsky指出矿井底板水害是地下岩体与地下水在采动影响下的复杂作用过程；意大利学者O.Sammarco发现矿井突水前常常会出现一些前兆信息，如水位出现急剧变化、瓦斯浓度陡变等，可以检测这些信息的变化来进行矿井底板水害预警。
20世纪80年代，王作宇等提出了“原位张裂与零位破坏”理论，在水平方向上把矿压与水压联合作用下的煤层工作面底板分为三个阶段，并综合考虑了矿山压力与水压力共同作用下煤层开采过程中的底板破坏过程，但该理论中的参数难以测定，限制了其在实际中的应用。20世纪90年代，李加祥和李白英在多年对隔水层底板内部进行综合观测的基础上，提出了“下三带理论”，认为底板导水破坏带中存在层向裂隙与竖向裂隙两种条带，由于矿山压力作用“压缩-膨胀-再压缩”的过程中，底板导水破坏带如遇到隐伏导水断裂或与承压水导升带所沟通，就会发生矿井突水。近几年来，武强院士提出了“脆弱性指数”评价法，将底板水害预测由采区尺度精确到工作面尺度，科学性、实用性大幅提高。
总体来讲，矿井水害预警方法和技术严重滞后，亟需一种适用性强、科学、有效的预警方法。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种矿井水害微震监测时空簇分析方法，该方法能够将随机发育混叠卷绕在一起的微震事件“群”，从时间和空间域着手解决了微震事件时空分布的秩序化问题，并在应用实践中取得明显技术效果，对矿井水害的监测预警及防治意义重大。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
步骤1：提取微震信号x(n)；
从采场工作面实时监测的微震信号记录中提取由于高压地下水运动异常，引发裂隙冲扩、岩石破裂产生的微震信号xi(n),i＝1,2,...,M，n＝1,2,...,N，其中M是微震监测系统道集数，且M>4，N是微震监测有效信号的采样点个数，取N＝4000～7500，微震信号的采样率为2000～5000Hz；
步骤2：微震信号去噪；
对所述微震信号xi(n),i＝1,2,...,M，n＝1,2,...,N进行预处理，去除采掘干扰、电磁干扰及随机噪音；
步骤3：拾取p波和s波初至；
应用自动拾取算法拾取p波和s波初至到时集，并对其进行人工到时校正，得到校正后的初至到时集；
步骤4：利用所述微震信号xi(n),i＝1,2,...,M,n＝1,2,...,N和对应的初至到时集T(i,t)＝{(tpi,tsi),i＝1,2,...,M}对微震事件进行定位，得到微震事件集U＝{(Qj(x,y,z),T(Q)j),j＝1,2,...,K}；
步骤5：计算微震事件空间子簇；
根据区域钻孔柱状图及采掘资料确定采掘空间底板破碎带、野青灰岩、伏青灰岩、奥陶系灰岩顶界面位置；
以椭球体方程分别建立底板破碎带、野青灰岩、伏青灰岩、奥陶系灰岩顶界面微震事件空间子簇；
其中l＝1,2,3,4，
l＝1为底板破碎带微震事件空间子簇U1，l＝2为野青灰岩微震事件空间子簇U2，l＝3为伏青灰岩微震事件空间子簇U3，l＝4为奥陶系灰岩微震事件空间子簇U4；
步骤6：对所述微震事件空间子簇按时间先后排序得微震事件时空簇；
对所述微震事件空间子簇进行时间排序分别得底板破碎带、野青灰岩、伏青灰岩、奥陶系灰岩顶界面的时空子簇，l＝1为底板破碎带微震事件时空子簇，简记l＝2为野青灰岩微震事件时空子簇，简记l＝3为伏青灰岩微震事件时空子簇，简记l＝4为奥陶系灰岩微震事件时空子簇，简记
步骤7：计算微震事件时空子簇的时间簇密度，其中l＝1,2,3,4；
步骤8：计算微震事件的时空子簇累积视体积；
步骤9：时空簇矿井水害分析和预警。
进一步地，所述步骤1中N＝7500，微震信号的采样率为5000Hz。
进一步地，所述步骤2中应用自动滤波器和蝶型滤波器去除采掘干扰、电磁干扰及随机噪音。
进一步地，所述步骤5中建立底板破碎带，野青灰岩，伏青灰岩，奥陶系灰岩顶界面微震事件空间子簇椭球体参数分别是：
进一步地，所述步骤8中累积视体积计算采用： 式中：σA为视应力；μ为剪切刚度；E为微震释放的能量；M为微地震矩；VA为视体积。
进一步地，所述步骤1、步骤2、步骤3、步骤4中采集系统道集M＝24。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明的矿井水害微震监测时空簇分析方法，包括如下步骤：提取微震波形信号；预处理微震波形信号；微震信号初至时刻拾取；微震事件定位；以采场底板破碎带、底板灰岩标识层为基准选择基准点Qi(xi,yi,zi)，计算微震事件集与基准点的空间距离且满足若成立则得到微震的空间簇子集；对空间簇子集分别按照时间先后顺序进行排序，得到微震事件的时空簇子集；计算空间簇子集的时间簇密度；微震时空簇矿井水害分析和预警。本专利方法从时间和空间域着手解决了微震事件时空分布的秩序化问题，即实现了导水通道形成过程、变化过程微震时空簇的描述方法，实现了对矿井水害导水通道在时、空域的连续实时反演，极大地提升了矿井水灾的智能预警能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的矿井水害微震监测分析方法的实现流程图；
图2是本发明实施例提供的预处理前后微震波形信号对比图；
图3是本发明实施例提供的初至时刻拾取结果图；
图4是本发明实施例提供的奥陶系灰岩层微震事件时空子簇的时间簇密度的示意图；
图5是本发明实施例提供的微震事件的时空簇累积视体积的示意图；
图6是本发明实施例提供的基于时空簇分析的突水通道空间发育规律的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
下面结合附图1～6和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明方法思想描述如下：针对矿井水害预警方法滞后的现状，提出矿井水害微震时空簇预警方法，该方法以钻井柱状图为空间依据将时空上混叠卷绕在一起的微震事件“群”，从时间和空间上着手实现秩序化，从而实现了对导水通道形成过程的时间反演和导水通道发育位置的空间定位，达到对矿井水害的智能化预警效果。
图1为本发明实施例提供的矿井水害微震监测分析方法的实现流程图，包括如下步骤：步骤1：提取微震信号x(n)；
从采场工作面实时监测的微震信号记录中提取由于高压地下水运动异常，引发裂隙冲扩、岩石破裂产生的微震信号xi(n),i＝1,2,...,M，n＝1,2,...,N，其中M是微震监测系统道集数，且M>4，N是微震监测有效信号的采样点个数，取N＝4000～7500，微震信号的采样率为2000～5000Hz；
步骤2：微震信号去噪；
对所述微震信号xi(n),i＝1,2,...,M，n＝1,2,...,N进行预处理，去除采掘干扰、电磁干扰及随机噪音；
步骤3：拾取p波和s波初至；
应用自动拾取算法拾取p波和s波初至到时集，并对其进行人工到时校正，得到校正后的初至到时集；
步骤4：利用所述微震信号xi(n),i＝1,2,...,M,n＝1,2,...,N和对应的初至到时集T(i,t)＝{(tpi,tsi),i＝1,2,...,M}对微震事件进行定位，得到微震事件集U＝{(Qj(x,y,z),T(Q)j),j＝1,2,...,K}；
步骤5：计算微震事件空间子簇；
根据区域钻孔柱状图及采掘资料确定采掘空间底板破碎带、野青灰岩、伏青灰岩、奥陶系灰岩顶界面位置；
以椭球体方程分别建立底板破碎带、野青灰岩、伏青灰岩、奥陶系灰岩顶界面微震事件空间子簇；
其中l＝1,2,3,4，
l＝1为底板破碎带微震事件空间子簇U1，l＝2为野青灰岩微震事件空间子簇U2，l＝3为伏青灰岩微震事件空间子簇U3，l＝4为奥陶系灰岩微震事件空间子簇U4；
步骤6：对所述微震事件空间子簇按时间先后排序得微震事件时空簇；
对所述微震事件空间子簇进行时间排序分别得底板破碎带、野青灰岩、伏青灰岩、奥陶系灰岩顶界面的时空子簇，l＝1为底板破碎带微震事件时空子簇，简记l＝2为野青灰岩微震事件时空子簇，简记l＝3为伏青灰岩微震事件时空子簇，简记l＝4为奥陶系灰岩微震事件时空子簇，简记
步骤7：计算微震事件时空子簇的时间簇密度，其中l＝1,2,3,4；
步骤8：计算微震事件的时空子簇累积视体积；
步骤9：时空簇矿井水害分析和预警。
进一步地，所述步骤1中N＝7500，微震信号的采样率为5000Hz。
进一步地，所述步骤2中应用自动滤波器和蝶型滤波器去除采掘干扰、电磁干扰及随机噪音。
进一步地，所述步骤5中建立底板破碎带，野青灰岩，伏青灰岩，奥陶系灰岩顶界面微震事件空间子簇椭球体参数分别是：
进一步地，所述步骤8中累积视体积计算采用： 式中：σA为视应力；μ为剪切刚度；E为微震释放的能量；M为微地震矩；VA为视体积。
进一步地，所述步骤1、步骤2、步骤3、步骤4中采集系统道集M＝24。
实施实例如下：
如图2所示是微震监测信号预处理的对比结果，从图2(a)上可以清晰的看到原始波形数据含有大量的噪音，经过预处理后在图2(b)中有效地将噪音干扰去除，得到的波形信号主要是由于高压水冲扩岩石破裂产生的有效信号。
如图3所示是微震信号初至时刻拾取结果，图3是经过步骤2预处理后波形数据，以该数据为例拾取微破裂信号的初至时刻，在图3中双向箭头所指的位置为去除噪音后自动拾取的信号初至时刻，从图3(b)的局部最大值点位置②为自动拾取的初至，与图中箭头所指的图3(a)位置①完全吻合，可以看出拾取位置精确。
图4是经过步骤4、步骤5、步骤6得到的奥陶系灰岩层微震事件时空簇的时间簇密度，图4中奥陶系灰岩层微震时间簇密度有三个阶段的急剧增加现象，如图4箭头①、②、③所示。图4箭头①阶段是井下施工放水钻孔阶段，当施工的放水钻孔临近奥陶系灰岩含水层时(2.12日)微震事件时间簇密度开始缓慢增加，直至2.26日晚班钻孔施工完毕，以1.3m3/min的速度开始放水后，地下水流场再次处于新的平衡态，微震时间簇密度降低且处于平稳状态；图4箭头②阶段是放水钻孔转为注浆钻孔，该阶段以低泵压稀水泥浆液注入，浆液的扰动打破了放水平衡，引起了新的微震事件集中发育在奥灰含水层，故出现了微震时间簇密度急剧增大的现象；图4箭头③阶段是改变注浆方式，采用高泵压注入水玻璃浆液，与低压稀水泥浆液注浆方式相比较，该阶段高压注入水玻璃又一次打破了稀浆注入时的平衡，引起微震时间簇密度的急剧增大现象；由此分析微震事件的时空簇密度可以有效地指示外界扰动引起地下水径流场的变化。
图5是奥陶系灰岩层时空簇累积视体积，如图5所示该参数与图4的三个阶段分别对应：第一个阶段是2.16日～2.26日，与图4箭头①对应，该阶段图5所示2.16日～2.26日微震事件的累积视体积急剧上升，上升斜率近90度，表明岩体活动的应变速率剧增，预示岩体非弹性形变的增加，在此阶段的2.26日晚班钻孔钻到指定层位，奥灰放水钻孔施工完毕；第二个阶段是2.28日～3.12日前，与图4箭头②对应，该阶段是钻孔施工成功后转为注浆孔采用低压稀浆注入方式，由于扰动发生的微震事件居多，与岩体的非弹性失稳无关，因此累积视体积曲线表现为近似水平向增加的状态；第三个阶段是3.12日～3.15日，与图4箭头③对应，该阶段采用的是高压注入水玻璃的注浆方式，由于注浆压力高对奥灰含水层的薄弱部位作用而产生少量的非弹性形变引起的微震事件，与图4箭头③对应表现为微震时间簇密度剧增的现象，但是累积视体积增加的斜率没有完全由于岩体非弹性形变引起的微震事件累积视体积增加的快(图4箭头①)，而比由于扰动产生微震事件与岩体非弹性失稳无关的情况增加的快(图4箭头②)。基于微震时空簇分析方法及微震时空簇密度和微震时空簇累积视体积参数，对矿井水害预警滞后的问题实现预警和提高矿井水害防治水平。
图4和5应用时空簇参数的变化分析了突水通道的形成和演化扩展过程及其力学变化，图6则从空间分布上展示了通道在形成过程中，空间展布形态，是突水通道的发育形态，指示出了通道横向的发育宽度和连通性。图6中的微震事件从下游至5#放水钻孔位置连续发育，形成了具有一定宽度的条带，指示出承压奥灰水从错综复杂的岩溶裂隙网络从不同方向向5#放水钻孔位置附近渗流运移的路径，形成了具有一定宽度的通道集合，即图6中包络线所指范围。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种矿井水害微震监测时空簇分析方法，其特征在于，包括：
步骤1：提取微震信号x(n)；
从采场工作面实时监测的微震信号记录中提取由于高压地下水运动异常，引发裂隙冲扩、岩石破裂产生的微震信号xi(n),i＝1,2,...,M，n＝1,2,...,N，其中M是微震监测系统道集数，且M>4，N是微震监测有效信号的采样点个数，取N＝4000～7500，微震信号的采样率为2000～5000Hz；
步骤2：微震信号去噪；
对所述微震信号xi(n),i＝1,2,...,M，n＝1,2,...,N进行预处理，去除采掘干扰、电磁干扰及随机噪音；
步骤3：拾取p波和s波初至；
应用自动拾取算法拾取p波和s波初至到时集，并对其进行人工到时校正，得到校正后的初至到时集；
步骤4：利用所述微震信号xi(n),i＝1,2,...,M,n＝1,2,...,N和对应的初至到时集T(i,t)＝{(tpi,tsi),i＝1,2,...,M}对微震事件进行定位，得到微震事件集U＝{(Qj(x,y,z),T(Q)j),j＝1,2,...,K}；
步骤5：计算微震事件空间子簇；
根据区域钻孔柱状图及采掘资料确定采掘空间底板破碎带、野青灰岩、伏青灰岩、奥陶系灰岩顶界面位置；
以椭球体方程分别建立底板破碎带、野青灰岩、伏青灰岩、奥陶系灰岩顶界面微震事件空间子簇；
其中l＝1,2,3,4，
l＝1为底板破碎带微震事件空间子簇U1，l＝2为野青灰岩微震事件空间子簇U2，l＝3为伏青灰岩微震事件空间子簇U3，l＝4为奥陶系灰岩微震事件空间子簇U4；
步骤6：对所述微震事件空间子簇按时间先后排序得微震事件时空簇；
对所述微震事件空间子簇进行时间排序分别得底板破碎带、野青灰岩、伏青灰岩、奥陶系灰岩顶界面的时空子簇，l＝1为底板破碎带微震事件时空子簇，简记l＝2为野青灰岩微震事件时空子簇，简记l＝3为伏青灰岩微震事件时空子簇，简记l＝4为奥陶系灰岩微震事件时空子簇，简记
步骤7：计算微震事件时空子簇的时间簇密度，其中l＝1,2,3,4；
步骤8：计算微震事件的时空子簇累积视体积；
步骤9：时空簇矿井水害分析和预警。
2.根据权利要求1所述的矿井水害微震监测时空簇分析方法，其特征在于，所述步骤1中N＝7500，微震信号的采样率为5000Hz。
3.根据权利要求1所述的矿井水害微震监测时空簇分析方法，其特征在于，所述步骤2中应用自动滤波器和蝶型滤波器去除采掘干扰、电磁干扰及随机噪音。
4.根据权利要求1所述的矿井水害微震监测时空簇分析方法，其特征在于，所述步骤5中建立底板破碎带，野青灰岩，伏青灰岩，奥陶系灰岩顶界面微震事件空间子簇椭球体参数分别是：
<mrow> <mi>s</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>a</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>b</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>c</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <msup> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>a</mi> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <msup> <mi>y</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>b</mi> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <msup> <mi>z</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>c</mi> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> </mrow>
<mrow> <mi>s</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>a</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>b</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>c</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <msup> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>a</mi> <mn>2</mn> <mn>2</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <msup> <mi>y</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>b</mi> <mn>2</mn> <mn>2</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <msup> <mi>z</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>c</mi> <mn>2</mn> <mn>2</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> </mrow>
<mrow> <mi>s</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>a</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>b</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>c</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <msup> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>a</mi> <mn>3</mn> <mn>2</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <msup> <mi>y</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>b</mi> <mn>3</mn> <mn>2</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <msup> <mi>z</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>c</mi> <mn>3</mn> <mn>2</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> </mrow>
<mrow> <mi>s</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>a</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>b</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>c</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <msup> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>a</mi> <mn>4</mn> <mn>2</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <msup> <mi>y</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>b</mi> <mn>4</mn> <mn>2</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <msup> <mi>z</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>c</mi> <mn>4</mn> <mn>2</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>=</mo> <mn>1.</mn> </mrow>
5.根据权利要求1所述的矿井水害微震监测时空簇分析方法，其特征在于，所述步骤8中累积视体积计算采用：式中：σA为视应力；μ为剪切刚度；E为微震释放的能量；M为微地震矩；VA为视体积。
6.根据权利要求1所述的矿井水害微震监测时空簇分析方法，其特征在于，所述步骤1、步骤2、步骤3、步骤4中采集系统道集M＝24。
CN201710626141.8A 2017-07-27 2017-07-27 一种矿井水害微震监测时空簇分析方法 Pending CN107203003A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710626141.8A CN107203003A (zh) 2017-07-27 2017-07-27 一种矿井水害微震监测时空簇分析方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710626141.8A CN107203003A (zh) 2017-07-27 2017-07-27 一种矿井水害微震监测时空簇分析方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107203003A true CN107203003A (zh) 2017-09-26

Family

ID=59911348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710626141.8A Pending CN107203003A (zh) 2017-07-27 2017-07-27 一种矿井水害微震监测时空簇分析方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107203003A (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108830328A (zh) * 2018-06-21 2018-11-16 中国矿业大学 融合空间知识的微震信号smote识别方法及监测系统
CN109944637A (zh) * 2019-03-01 2019-06-28 河北煤炭科学研究院 矿井水害预警系统
CN110208087A (zh) * 2019-06-05 2019-09-06 东北石油大学 脉动压裂循环载荷下岩石强度计算方法
CN112785182A (zh) * 2021-01-29 2021-05-11 河北煤炭科学研究院有限公司 承压水采煤隐伏导水通道空间分析方法、装置及终端设备
CN112799129A (zh) * 2021-01-14 2021-05-14 华北科技学院 一种导水通道的识别方法及系统
CN113565490A (zh) * 2021-08-31 2021-10-29 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种水害微震预警方法
CN113703053A (zh) * 2021-08-31 2021-11-26 中煤科工集团重庆研究院有限公司 工作面水害微震动态监测方法及系统
CN113903149A (zh) * 2021-10-08 2022-01-07 河北煤炭科学研究院有限公司 一种矿井突水预警系统、方法及终端设备
CN113947197A (zh) * 2021-12-20 2022-01-18 煤炭科学研究总院 基于cnn考虑冲击地压前兆信息的微震事件危险性预测方法
CN114459656A (zh) * 2022-04-12 2022-05-10 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种地下洞室围岩扰动应力演化过程立体识别方法及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020013661A1 (en) * 1998-10-22 2002-01-31 Jason Geosystems B.V. Method of estimating elastic and compositional parameters from seismic and echo-acoustic data
US6618678B1 (en) * 2000-05-26 2003-09-09 Jason Geosystems B.V. Method of joint analysis and interpretation of the subsurface from multiple seismic derived layer property data sets
CN103869359A (zh) * 2014-02-25 2014-06-18 中国石油天然气股份有限公司 地震纵波多方位属性椭圆拟合预测裂缝的方法及装置
CN104989453A (zh) * 2015-06-19 2015-10-21 河北煤炭科学研究院 煤矿突水井下全空间实时连续监测预警方法
CN106437843A (zh) * 2016-08-30 2017-02-22 大连理工大学 一种基于微震监测的煤矿底板导水通道识别方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020013661A1 (en) * 1998-10-22 2002-01-31 Jason Geosystems B.V. Method of estimating elastic and compositional parameters from seismic and echo-acoustic data
US6618678B1 (en) * 2000-05-26 2003-09-09 Jason Geosystems B.V. Method of joint analysis and interpretation of the subsurface from multiple seismic derived layer property data sets
CN103869359A (zh) * 2014-02-25 2014-06-18 中国石油天然气股份有限公司 地震纵波多方位属性椭圆拟合预测裂缝的方法及装置
CN104989453A (zh) * 2015-06-19 2015-10-21 河北煤炭科学研究院 煤矿突水井下全空间实时连续监测预警方法
CN106437843A (zh) * 2016-08-30 2017-02-22 大连理工大学 一种基于微震监测的煤矿底板导水通道识别方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙强 等: "《岩石破坏临界现象与信息识别》", 30 November 2014, 中国矿业大学出版社 *
戴峰 等: ""白鹤滩水电站地下厂房开挖过程微震特征分析"", 《岩石力学与工程学报》 *
杨瑞安: "《页岩气开发微地震监测技术》", 31 December 2016, 华东理工大学出版社 *

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108830328B (zh) * 2018-06-21 2022-01-11 煤炭科学研究总院 融合空间知识的微震信号smote识别方法及监测系统
CN108830328A (zh) * 2018-06-21 2018-11-16 中国矿业大学 融合空间知识的微震信号smote识别方法及监测系统
CN109944637A (zh) * 2019-03-01 2019-06-28 河北煤炭科学研究院 矿井水害预警系统
CN109944637B (zh) * 2019-03-01 2021-02-19 河北煤炭科学研究院 矿井水害预警系统
CN110208087A (zh) * 2019-06-05 2019-09-06 东北石油大学 脉动压裂循环载荷下岩石强度计算方法
CN110208087B (zh) * 2019-06-05 2020-01-07 东北石油大学 脉动压裂循环载荷下岩石强度计算方法
CN112799129A (zh) * 2021-01-14 2021-05-14 华北科技学院 一种导水通道的识别方法及系统
CN112799129B (zh) * 2021-01-14 2022-08-02 华北科技学院 一种导水通道的识别方法及系统
CN112785182A (zh) * 2021-01-29 2021-05-11 河北煤炭科学研究院有限公司 承压水采煤隐伏导水通道空间分析方法、装置及终端设备
CN113703053A (zh) * 2021-08-31 2021-11-26 中煤科工集团重庆研究院有限公司 工作面水害微震动态监测方法及系统
CN113565490A (zh) * 2021-08-31 2021-10-29 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种水害微震预警方法
CN113565490B (zh) * 2021-08-31 2023-08-08 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种水害微震预警方法
CN113703053B (zh) * 2021-08-31 2023-09-26 中煤科工集团重庆研究院有限公司 工作面水害微震动态监测方法及系统
CN113903149A (zh) * 2021-10-08 2022-01-07 河北煤炭科学研究院有限公司 一种矿井突水预警系统、方法及终端设备
CN113903149B (zh) * 2021-10-08 2022-12-27 河北煤炭科学研究院有限公司 一种矿井突水预警系统、方法及终端设备
CN113947197A (zh) * 2021-12-20 2022-01-18 煤炭科学研究总院 基于cnn考虑冲击地压前兆信息的微震事件危险性预测方法
CN113947197B (zh) * 2021-12-20 2022-04-26 煤炭科学研究总院有限公司 基于cnn考虑冲击地压前兆信息的微震事件危险性预测方法
CN114459656A (zh) * 2022-04-12 2022-05-10 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种地下洞室围岩扰动应力演化过程立体识别方法及装置
CN114459656B (zh) * 2022-04-12 2022-07-12 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种地下洞室围岩扰动应力演化过程立体识别方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107203003A (zh) 一种矿井水害微震监测时空簇分析方法
CN108119142B (zh) 五图-三带-两分区保水采煤方法
CN106934251B (zh) 一种类矩形盾构隧道施工中地表沉降计算方法
Wang et al. Preliminary engineering application of microseismic monitoring technique to rockburst prediction in tunneling of Jinping II project
Wu et al. Application of the analytic hierarchy process to assessment of water inrush: a case study for the no. 17 coal seam in the Sanhejian coal mine, China
Zhang et al. Microseismicity induced by fault activation during the fracture process of a crown pillar
CN105735960A (zh) 一种低渗透油气藏水平井分段多簇压裂簇间距优化方法
Malinowska et al. The impact of deep underground coal mining on earth fissure occurrence
Chen et al. Blasting excavation induced damage of surrounding rock masses in deep-buried tunnels
WO2016115816A1 (zh) 奥灰顶部充填带结构判别指标及确定方法
CN104727828A (zh) 基于变形控制的隧道超前支护管理方法
Asadi, A.*, Shahriar, K.**, Goshtasbi, K.*** & Najm Development of a new mathematical model for prediction of surface subsidence due to inclined coal-seam mining
CN110359895B (zh) 一种非均质巨厚砂岩水平井分段压裂的探放水方法
Zhang et al. A possible mechanism of reservoir‐induced earthquakes in the Three Gorges Reservoir, Central China
Liang et al. Optimization of mining method in subsea deep gold mines: A case study
CN115169948A (zh) 采煤工作面覆岩离层突水风险预测方法及安全采矿方法
Mei et al. Effect of near-fault pulsed ground motions on seismic response and seismic performance to tunnel structures
CN109944635B (zh) 工作面深部隐伏导水构造探查及治理方法
CN1472422A (zh) 奥灰水突出的监测预报方法
CN103670511B (zh) 一种顶板岩层破裂程度的分析计算方法
Cui et al. Formation mechanism of a disastrous groundwater inrush occurred at the Xinjing coal mine in Datong, Shanxi province, China
Zeng Research on risk evaluation methods of groundwater bursting from aquifers underlying coal seams and applications to coalfields of North China
CN110080197B (zh) 一种兰州红砂岩的分类方法以及相应工程措施的选择方法
Powers Structural geology of the mid-continent region: A field for research
Gui et al. Patterns of gob-water inrush in Chinese coalmines

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170926

RJ01 Rejection of invention patent application after publication