CN111271128B - 煤岩体破断危险监测方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤岩体破断危险监测方法、装置及系统，涉及矿山工程技术领域，主要在于能够实现对煤岩体从微破裂到全破坏的整体监测，监测范围更广，同时能够对危险事件的发生进行超前预警。其中方法包括：获取微震检波器采集的待监测区域对应的微震信号，以及地音检波器采集的所述待监测区域对应的地音信号；根据所述微震信号和所述地音信号，确定所述待监测区域对应的全破断信息和微破裂信息；根据所述全破断信息对所述待监测区域进行危险评价；根据所述微破裂信息发出预警信息。本发明适用于煤岩体破断危险的监测。
Description
技术领域
本发明涉及矿山工程技术领域，尤其是涉及一种煤岩体破断危险监测方法、装置及系统。
背景技术
我国煤炭开采以井工开采为主，随着社会对煤炭资源需求日益增长和浅部煤炭资源逐渐枯竭的矛盾加剧，多地煤矿将全面进入深部开采阶段，开采深度达到一定值后是冲击地压发生的必要条件，而冲击地压监测预警是冲击地压研究体系中的关键一环，提高冲击地压监测预警水平，不仅可以使防治措施更有针对性，而且可以反过来促进冲击地压机理的发展。冲击地压监测预警亦是各研究环节中最薄弱的一部分，当前我国冲击地压监测预警效果还不够理想，选取和运用冲击地压监测手段时缺乏使用规则和理论指导，盲目实施不同监测系统的综合监测，难以指导现场解危与避灾决策。冲击地压发生过程十分复杂，冲击孕育时煤岩体力学性质以及破坏过程产生的伴生信号会异常改变，这为冲击地压监测预警提供了可能。在矿山生产中，因采动影响导致煤岩体微裂纹萌生、发展、贯通直至失稳或高应力激活原有的地质缺陷产生错动，就会有不同频率和能量级的事件发生。
目前，通常使用单一的微震监测技术来对煤岩体进行监测，然而，单一的微震监测技术仅能够监测煤岩体最终的破断，即高能微震事件发生后才能监测到，不能对大事件的发生实现超前预警，同时微震监测技术受台网布置影响较大，在掘进工作面容易出现监测盲区。
发明内容
本发明提供了一种煤岩体破断危险监测方法、装置及系统，主要在于能够实现煤岩体从微破裂到全破坏的整体监测，监测范围更广，同时能够对危险事件的发生进行超前预警。
根据本发明的第一个方面，提供一种煤岩体破断危险监测方法，包括：
获取微震检波器采集的待监测区域对应的微震信号，以及地音检波器采集的所述待监测区域对应的地音信号；
根据所述微震信号和所述地音信号，确定所述待监测区域对应的全破断信息和微破裂信息；
根据所述全破断信息对所述待监测区域进行危险评价；
根据所述微破裂信息发出预警信息。
根据本发明的第二个方面，提供一种煤岩体破断危险监测装置，包括：存储器和处理器；所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取微震检波器采集的待监测区域对应的微震信号，以及地音检波器采集的所述待监测区域对应的地音信号；
根据所述微震信号和所述地音信号，确定所述待监测区域对应的全破断信息和微破裂信息；
根据所述全破断信息对所述待监测区域进行危险评价；
根据所述微破裂信息发出预警信息。
根据本发明的第三个方面，提供一种煤岩体破断危险监测系统，包括：地音检波器、地音信号发射器、微震检波器、微震信号发射器、地面控制接受器、地面系统监测站；所述地音检波器、所述地音信号发射器、所述微震检波器、微震信号发射器分别布置在待监测区域对应的监测点上，所述地面控制接收器和所述地面监测站分别安装在地面上；所述地音检波器与所述地音信号发射器连接；所述微震检波器与所述微震信号发射器连接；所述地音信号发射器和所述微震信号发射器分别与所述地面控制接收器连接；所述地面控制接收器与所述地面监测站连接。
本发明提供的一种煤岩体破断危险监测方法、装置及系统，与目前通常使用单一的微震监测技术来对煤岩体进行监测的方式相比，本发明能够获取微震检波器采集的待监测区域对应的微震信号，以及地音检波器采集的所述待监测区域对应的地音信号；并根据所述微震信号和所述地音信号，确定所述待监测区域对应的全破断信息和微破裂信息；与此同时，根据所述全破断信息对所述待监测区域进行危险评价；此外，根据所述微破裂信息发出预警信息，由此能够对井下煤岩体从微破裂到全破坏的整体过冲中发生的不同频次、不同能量的事件进行监测，监测范围更广，同时监测结果能够为全矿井不同时期内的冲击危险性提供依据，能够对危险事件的发生进行超前预警，此外，监测指标的灵敏度较高，安装维护劳动强度低，有效降低了井下噪音的干扰，提高了预警的准确度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明实施例提供的一种煤岩体破断危险监测方法流程图；
图2示出了本发明实施例提供的另一种煤岩体破断危险监测方法流程图；
图3示出了本发明实施例提供的一种煤岩体破断危险监测装置的结构示意图；
图4示出了本发明实施例提供的另一种煤岩体破断危险监测装置的结构示意图；
图5示出了本发明实施例提供的一种计算机设备的实体结构示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如背景技术，目前，通常使用单一的微震监测技术来对煤岩体进行监测，然而，单一的微震监测技术仅能够监测煤岩体最终的破断，即高能微震事件发生后才能监测到，不能对大事件的发生实现超前预警，同时微震监测技术受台网布置影响较大，在掘进工作面容易出现监测盲区。
为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种煤岩体破断危险监测方法，如图1所示，所述方法包括：
101、获取微震检波器采集的待监测区域对应的微震信号，以及地音检波器采集的所述待监测区域对应的地音信号。
其中，待监测区域为可能发生煤岩体破断事件的监测区域，对于本发明实施例，由于单一的微震监测技术仅能够监测煤岩体最终的破裂，无法对煤岩体的微破裂过程进行监测，且微震监测技术无法对危险事件的发生进行超前预警，由此本申请构建了煤岩体破断危险监测系统，能够对煤岩体从微破裂到全破断的整体过程进行监测，同时能够对危险事件的发生进行超前预警，具体地，煤岩体破断危险监测系统包括地音检波器、地音信号发射器、微震检波器、微震信号发射器、地面控制接受器、地面系统监测站；微震检波器和微震信号发射器一般布置在掘进巷道，回采工作面运输巷、回风巷以及井下中央大巷或采区大巷中，地音检波器和地音信号发射器一般布置在上述巷道中应力集中程度较高区域或危险等级较高区域，一般为回采巷道前方 200m范围或掘进面后方80～100m范围内；地面控制接收器和地面监测站安装在地面上；地音检波器与地音信号发射器连接，微震检波器与微震信号发射器连接，地音信号发射器和微震信号发射器与地面控制接收器连接，地面控制接收器与地面监测站连接，当地面监测站接收到监测指令时，微震检波器和地音检波器会实时监测待监测区域，当待监测区域的井下煤岩体发生微破裂或者全破断时，微震检波器和地音检波器会接收不同频率不同能量等级的煤岩体破断和声发射信号，即微震信号和地音信号，其中，微震检波器能够对待监测区域的煤岩体的全破断过程进行监测，地音检波器能够对待监测区域的煤岩体的微破裂过程进行监测，进一步地，通过微震信号发射器和地音信号发射器将微震信号和地音信号发送到地面监测站，地面监测站会对接收到的地音信号和微震信号进行分析。
102、根据所述微震信号和所述地音信号，确定所述待监测区域对应的全破断信息和微破裂信息。
其中，全破断信息包括待监测区域中震源的位置信息和能量，微破裂信息包括待监测区域发生震动的频次和能量，对于本发明实施例，微震检波器和地音检波器通过感应待监测区域周围煤岩体震动和声发射现象，进而将煤岩体破裂过程中发出的振动转化为电信号，并将煤岩体破裂过程中发出的声音频率转化为电信号，同时微震信号发射器和地音信号发射器将电信号转化为数字信号，得到待监测区域对应的微震信号和地音信号，并将该微震信号和地音信号发送给地面监测站，进一步地，地面监测站对监测的微震信号进行统计分析，得到待监测区域对应的全破断信息，该全破断信息包括微震事件的能量大小，微震事件的空间位置信息以及微震事件发生的时间，根据该全破断信息能够对待监测区域的危险进行评价，同时还能够对与待监测区域相邻或者条件相同的区域进行危险评价，此外，地面监测站根据接收到的地音信号，通过统计地音事件发生的频次和能量等地音参量，并将其确定为待监测区域对应的微破裂信息，根据该微破裂信息能够找出地音活动规律，结合采掘情况，推断待监测区域煤岩体受力状态和破坏进程，评价煤岩体的稳定性，进而判断待监测区域的危险等级，由此根据该待监测区域对应的危险等级，判断是否发出预警。
103、根据所述全破断信息对所述待监测区域进行危险评价。
对于本发明实施例，微震信号发射器将微震检波器监测到的微震信号发送至地面监测站，地面监测站对接收到的微震信号进行分析，得到待监测区域对应的全破断信息，该全破断信息具体包括微震能量分布、微震事件空间分布、微震震源的位置信息等，具体地，利用预设精细速度模型确定微震信号中的微震波形，并对微震波形中的起震点位置和起震时间进行计算，得到待监测区域中震源的位置信息和微震能量，进一步地，根据统计分析得到的全破断信息对待监测区域的危险性进行评价，同时还可以对于与待监测区域条件相同或者相邻的区域进行危险评价，由此能够实现对待监测区域的实时监测，实时对待监测区域的冲击危险性进行评价。
104、根据所述微破裂信息发出预警信息。
其中，微破裂信息包括待监测区域事件发生的频次和能量等地音参量，对于本发明实施例，地音信号发射器将地音检波器监测到的地音信号发送至地面监测站，地面监测站根据该地音信号，统计待监测区域对应的微破裂信息，具体包括地音事件发生的频次和能量等地音参量，根据该微破裂信息找出地音活动规律，结合采掘情况，推断待监测区域岩体受力状态和破坏进程，评价煤岩体的稳定性，进而判断待监测区域的冲击危险等级，具体地，每隔预设时间间隔统计待监测区域事件发生的频次和能量，之后计算待监测区域事件发生的频次偏差值和能量偏差值，并根据频次偏差值大小及其变化趋势和能量偏差值大小及其变化确实，确定待监测区域的危险等级，根据确定的危险等级发出预警。由此，能够以地音统计数据为基础，实时数据为准绳，进而判断下一时间段内待监测区域的危险等级，实现对待监测区域的冲击危险性的评价和预警。
本发明实施例提供的一种煤岩体破断危险监测方法，与目前通常使用单一的微震监测技术来对煤岩体进行监测的方式相比，本发明能够获取微震检波器采集的待监测区域对应的微震信号，以及地音检波器采集的所述待监测区域对应的地音信号；并根据所述微震信号和所述地音信号，确定所述待监测区域对应的全破断信息和微破裂信息；与此同时，根据所述全破断信息对所述待监测区域进行危险评价；此外，根据所述微破裂信息发出预警信息，由此能够对井下不同频率、不同能量的煤岩体从微破裂到全破坏的整体过程进行监测，监测范围更广，同时监测结果能够为全矿井不同时期内的冲击危险性提供依据，能够对危险事件的发生进行超前预警，此外，监测指标的灵敏度较高，安装维护劳动强度低，有效降低了井下噪音的干扰，提高了预警的准确度。
进一步的，为了更好的说明上述对待监测区域煤岩体微破裂和全破断的监测过程，作为对上述实施例的细化和扩展，本发明实施例提供了另一种煤岩体破断危险监测方法，如图2所示，所述方法包括：
201、获取微震检波器采集的待监测区域对应的微震信号，以及地音检波器采集的所述待监测区域对应的地音信号。
对于本发明实施例，将微震检波器和地音检波器根据方案布置到待监测区域井下开采区域中的各个巷道，其中，微震检波器通过线缆与微震信号发射器连接，地音检波器通过线缆与地音震信号发射器连接，地音震信号发射器和微震信号发射器通过线缆与地面控制接收器连接，地面接收控制器通过线缆为地音信号发射器和微震信号发射器供电，当地音检波器和微震检波器监测到信号，通过地音信号发射器和微震信号发射器将电压信号转化为数据信号，得到地音信号和微震信号，并将该地音信号和微震信号发送至地面控制接收器，地面控制接收器将地音信号和微震信号发送至地面监测站进行统计分析。此外，由于微震检波器监测的对象为0～150Hz的低频、高能的煤岩体破断事件，地音检波器监测对象为150～3000Hz的高频、低能的煤岩体声发射事件，因此能够在全矿井范围内监测不同频率和能量等级的事件发生，实现区域微震监测评价，局部地音监测预警，两者相互佐证，形成完整的冲击地压监测预警系统。
202、利用预设精细速度模型确定所述微震信号中的微震波形。
对于本发明实施例，为了构建预设精细速度模型，在步骤202之前，所述方法还包括：获取所述待监测区域对应的测井信息和射孔信息；根据所述测井信息和所述射孔信息，构建所述待监测区域对应的预设精细速度模型。进一步地，所述根据所述测井信息和所述射孔信息，构建所述待监测区域对应的预设精细速度模型，包括：根据所述测井信息对所述待监测区域的井下空间划分层位，构建所述待监测区域对应的初始水平层状速度模型；根据所述射孔信息，利用预设遗传算法对所述初始水平层状速度模型进行修正，构建所述待监测区域对应的预设精细速度模型。具体地，根据测井信息对待监测区域井下空间划分层位，建立初始水平层状速度模型，其中，该测井信息可以为测井声波时差、自然电位等，进一步地，通过射孔信息利用预设遗传算法对初始水平层状速度模型进行修正，得到预设精细速度模型，其中，该预设精细速度模型用于提高微震波形的质量，射孔信息具体可以为射孔记录的走时差和已知的射孔位置信息，进一步地，利用预设精细速度模型获取微震信号中精确的微震波形，该微震波形中的起震点在实时监测窗口中被标定。
203、对所述微震波形中的起震点和起震时间进行计算，得到所述待监测区域中震源的位置信息和能量。
其中，所述全破断信息包括所述待监测区域中震源的位置信息和能量，对于本发明实施例，根据实时监测窗口确定微震波形中起震点位置和起震时间，并对起震点位置和起震时间进行计算，得到待监测区域中震源的位置信息和能量。
204、每隔预设时间间隔对所述地音信号进行统计，得到所述待监测区域发生震动的频次和能量。
其中，所述微破裂信息包括所述待监测区域发生震动的频次和能量，对于本发明实施例，地面监测站根据接收到的地音信号对地音事件的频次和能量等地音参量进行统计，同时结合采掘情况，推断待监测区域煤岩体受力状态和破坏进程，评价煤岩体的稳定性，进而确定待监测区域的冲击危险等级。
205、根据所述全破断信息对所述待监测区域进行危险评价。
其中，全破断信息包括待监测区域的微震能量分布，震源位置信息，微震事件空间分布，微震能量和频次等，对于本发明实施例，地面监测站根据接收到的微震信号，对待监测区域的微震能量分布，震源位置信息，微震事件空间分布，微震能量和频次进行统计分析，同时对待监测区域进行实时监测，通过微震能量分布，震源位置信息，微震事件空间分布，微震能量和频次对待监测区域进行危险评价。此外，步骤204具体包括：根据所述全破断信息对所述待监测区域和所述待监测区域的相邻区域进行危险评价，即通过全破断信息不仅能够对待监测区域进行危险评价，还能够对与待监测区域条件相同或者相邻的区域进行危险评价。
206、根据所述微破裂信息发出预警信息。
其中，所述微破裂信息包括所述待监测区域发生震动的频次和能量，对于本发明实施例，为了能够对待监测区域进行危险预警，步骤 205具体包括：根据所述待监测区域发生震动的频次和能量，确定所述待监测区域的危险等级；根据所述危险等级发出预警信息。此外，为了确定待监测区域对应的危险等级，所述根据所述待监测区域发生震动的频次和能量，确定所述待监测区域的危险等级，包括：根据所述待监测区域发生震动的频次，确定所述待监测区域对应的频次偏差值及其随时间的变化趋势；根据所述待监测区域发生震动的能量，确定所述待监测区域对应的能量偏差值及其随时间的变化趋势；根据所述频次偏差值及其随时间的变化趋势和所述能量偏差值及其随时间的变化趋势，确定所述待监测区域对应的危险等级。进一步地，所述根据所述危险等级发出预警信息，包括：判定所述待监测区域对应的危险等级是否达到预设危险等级；若达到所述预设危险等级，则发出预警信息。具体地，首选是每隔预设时间间隔统计待监测区域发生震动的频次和能量，之后根据统计的频次和能量，确定待监测区域对应的能量偏差值及其变化趋势，还有频次偏差值及其变化趋势，最终根据能量偏差值及其变化趋势和频次偏差值及其变化趋势，划分危险等级。其中，频次偏差值和能量偏差值的具体计算方式如下：
其中，F代表每个预设时间间隔统计的能量或者频次，
为统计的各个时间段的能量平均值或者频次平均值，由此可以计算不同时间段的能量偏差值和频次偏差值，以及能量偏差值和频次偏差值随时间的变化情况。此外，根据能量偏差值大小和频次偏差值大小可将待监测区域的危险等级划分为四个等级，根据待监测区域对应的危险等级范围能够确定待监测区域煤岩体的危险状态，具体如表1所示：
表1冲击危险等级对应的冲击危险状态
具体地，设定三个偏差标准值，例如25％、100％、200％三个偏差值为标准值，将所有偏差值划分在-100％～25％、25％～100％、 100％～200％以及大于200％四档内，相邻时间段的偏差值在相同档级内认为不变，由低档级跃到高档级认为上升，反之认为下降，当地音活动的偏差值持续上升，预示着冲击危险状态的增加，偏差值的持续下降则代表冲击危险状态下降；因地音活动偏差值骤增、骤降以及波动而引起偏差值档级的跳跃，该类特殊变化模式需要引起足够的重视。例如，根据初始班偏差值进行归一化处理，确定出初始班危险等级，并基于上述原则，建立了地音评价冲击危险模型，如表2～6所示，最终可确定当前班的冲击危险等级。由此能够以地音统计数据为基础，实时数据为准绳，实现对待监测区域的冲击危险进行评价和预警。
表2当前班次DEV上升至25％～100％的的冲击危险等级划分
表3当前班次DEV上升至100％～200％的冲击危险等级划分
表4当前班次DEV上升至大于200％的冲击危险等级划分
表5 DEV特殊上升模式时的冲击危险等级划分
表6 DEV特殊下降模式时的的冲击危险等级划分
本发明实施例提供的另一种煤岩体破断危险监测方法，与目前通常使用单一的微震监测技术来对煤岩体进行监测的方式相比，本发明能够获取微震检波器采集的待监测区域对应的微震信号，以及地音检波器采集的所述待监测区域对应的地音信号；并根据所述微震信号和所述地音信号，确定所述待监测区域对应的全破断信息和微破裂信息；与此同时，根据所述全破断信息对所述待监测区域进行危险评价；此外，根据所述微破裂信息发出预警信息，由此能够对井下煤岩体从微破裂到全破坏的整体过冲中发生的不同频次、不同能量的事件进行监测，同时监测结果能够为全矿井不同时期内的冲击危险性提供依据，能够对危险事件的发生进行超前预警，此外，监测指标的灵敏度较高，安装维护劳动强度低，有效降低了井下噪音的干扰，提高了预警的准确度。
进一步地，本发明实施例提供了一种煤岩体破断危险监测系统，包括：地音检波器、地音信号发射器、微震检波器、微震信号发射器、地面控制接受器、地面系统监测站；所述地音检波器、所述地音信号发射器、所述微震检波器、微震信号发射器分别布置在待监测区域对应的监测点上，所述地面控制接收器和所述地面监测站站分别安装在地面上；所述地音检波器与所述地音信号发射器连接；所述微震检波器与所述微震信号发射器连接；所述地音信号发射器和所述微震信号发射器分别与所述地面控制接收器连接；所述地面控制接收器与所述地面监测站连接。其中，微震检波器由微震探头和微震拾震器组成，地音检波器由地音探头组成，该地面监测站具体为处理计算机。
进一步地，作为图1的具体实现，本发明实施例提供了一种煤岩体破断危险监测装置，如图3所示，所述装置包括：获取单元31、确定单元32，评价单元33和预警单元34。
所述获取单元31，可以用于获取微震检波器采集的待监测区域对应的微震信号，以及地音检波器采集的所述待监测区域对应的地音信号。所述获取单元31是本装置中获取微震检波器采集的待监测区域对应的微震信号，以及地音检波器采集的所述待监测区域对应的地音信号的主要功能模块。
所述确定单元32，可以用于根据所述微震信号和所述地音信号，确定所述待监测区域对应的全破断信息和微破裂信息。所述确定单元32是本装置中根据所述微震信号和所述地音信号，确定所述待监测区域对应的全破断信息和微破裂信息的主要功能模块。
所述评价单元33，可以用于根据所述全破断信息对所述待监测区域进行危险评价。所述评价单元33是本装置中根据所述全破断信息对所述待监测区域进行危险评价的主要功能模块，也是核心模块。
所述预警单元34，可以用于根据所述微破裂信息发出预警信息。所述预警单元34是本装置中根据所述微破裂信息发出预警信息的主要功能模块，也是核心模块。
对于本发明实施例，所述全破断信息包括所述待监测区域中震源的位置信息和能量，所述微破裂信息包括所述待监测区域发生震动的频次和能量，为了能够确定待监测区域对应的全破断信息和微破裂信息，所述确定单元32，包括确定模块321，计算模块322和统计模块323。
所述确定模块321，可以用于利用预设精细速度模型确定所述微震信号中的微震波形。
所述计算模块322，可以用于对所述微震波形中的起震点和起震时间进行计算，得到所述待监测区域中震源的位置信息和能量。
所述统计模块323，可以用于每隔预设时间间隔对所述地音信号进行统计，得到所述待监测区域发生震动的频次和能量。
进一步地，为了构建预设精细速度模型，所述确定单元32还包括获取模块324和构建模块325。
所述获取模块324，可以用于获取所述待监测区域对应的测井信息和射孔信息。
所述构建模块325，可以用于根据所述测井信息和所述射孔信息，构建所述待监测区域对应的预设精细速度模型。
进一步地，为了构建预设精细速度模型，所述构建模块325，包括划分子模块和构建子模块。
所述划分子模块，可以用于根据所述测井信息对所述待监测区域的井下空间划分层位，构建所述待监测区域对应的初始水平层状速度模型。
所述构建子模块，可以用于根据所述射孔信息，利用预设遗传算法对所述初始水平层状速度模型进行修正，构建所述待监测区域对应的预设精细速度模型。
对于本发明实施例，所述预警单元34，包括确定模块341和预警模块342。
所述确定模块341，可以用于根据所述待监测区域发生震动的频次和能量，确定所述待监测区域的危险等级。
所述预警模块342，可以用于根据所述危险等级发出预警信息。
此外，所述确定模块341，具体可以用于根据所述待监测区域发生震动的频次，确定所述待监测区域对应的频次偏差值及其随时间的变化趋势；根据所述待监测区域发生震动的能量，确定所述待监测区域对应的能量偏差值及其随时间的变化趋势；根据所述频次偏差值及其随时间的变化趋势和所述能量偏差值及其随时间的变化趋势，确定所述待监测区域对应的危险等级。
进一步地，所述预警模块342，具体可以用于判定所述待监测区域对应的危险等级是否达到预设危险等级；若达到所述预设危险等级，则发出预警信息。
与此同时，所述评价单元33，具体可以用于根据所述全破断信息对所述待监测区域和所述待监测区域的相邻区域进行危险评价。
需要说明的是，本发明实施例提供的一种煤岩体破断危险监测装置所涉及各功能模块的其他相应描述，可以参考图1所示方法的对应描述，在此不再赘述。
基于上述如图1所示方法，相应的，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：获取微震检波器采集的待监测区域对应的微震信号，以及地音检波器采集的所述待监测区域对应的地音信号；根据所述微震信号和所述地音信号，确定所述待监测区域对应的全破断信息和微破裂信息；根据所述全破断信息对所述待监测区域进行危险评价；根据所述微破裂信息发出预警信息。
基于上述如图1所示方法和如图3所示装置的实施例，本发明实施例还提供了一种计算机设备的实体结构图，如图5所示，该计算机设备包括：处理器41、存储器42、及存储在存储器42上并可在处理器上运行的计算机程序，其中存储器42和处理器41均设置在总线43上所述处理器41执行所述程序时实现以下步骤：获取微震检波器采集的待监测区域对应的微震信号，以及地音检波器采集的所述待监测区域对应的地音信号；根据所述微震信号和所述地音信号，确定所述待监测区域对应的全破断信息和微破裂信息；根据所述全破断信息对所述待监测区域进行危险评价；根据所述微破裂信息发出预警信息。
通过本发明的技术方案，本发明能够获取微震检波器采集的待监测区域对应的微震信号，以及地音检波器采集的所述待监测区域对应的地音信号；并根据所述微震信号和所述地音信号，确定所述待监测区域对应的全破断信息和微破裂信息；与此同时，根据所述全破断信息对所述待监测区域进行危险评价；此外，根据所述微破裂信息发出预警信息，由此能够对井下不同频率、不同能量的煤岩体从微破裂到全破坏的整体过程进行监测，监测范围更广，同时监测结果能够为全矿井不同时期内的冲击危险性提供依据，能够对危险事件的发生进行超前预警，此外，监测指标的灵敏度较高，安装维护劳动强度低，有效降低了井下噪音的干扰，提高了预警的准确度。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种煤岩体破断危险监测方法，其特征在于，包括：
获取微震检波器采集的待监测区域对应的微震信号，以及地音检波器采集的所述待监测区域对应的地音信号；
根据所述微震信号和所述地音信号，确定所述待监测区域对应的全破断信息和微破裂信息；其中，所述全破断信息包括所述待监测区域中震源的位置信息和能量，所述微破裂信息包括所述待监测区域发生震动的频次和能量，所述根据所述微震信号和所述地音信号，确定所述待监测区域对应的全破断信息和微破裂信息，包括：
利用预设精细速度模型确定所述微震信号中的微震波形；
对所述微震波形中的起震点和起震时间进行计算，得到所述待监测区域中震源的位置信息和能量；
每隔预设时间间隔对所述地音信号进行统计，得到所述待监测区域发生震动的频次和能量；
根据所述全破断信息对所述待监测区域进行危险评价；
根据所述微破裂信息发出预警信息；
其中，在所述利用预设精细速度模型确定所述微震信号中的微震波形之前，所述方法还包括：
获取所述待监测区域对应的测井信息和射孔信息；
根据所述测井信息和所述射孔信息，构建所述待监测区域对应的预设精细速度模型；
其中，所述根据所述测井信息和所述射孔信息，构建所述待监测区域对应的预设精细速度模型，包括：
根据所述测井信息对所述待监测区域的井下空间划分层位，构建所述待监测区域对应的初始水平层状速度模型；
根据所述射孔信息，利用预设遗传算法对所述初始水平层状速度模型进行修正，构建所述待监测区域对应的预设精细速度模型；
其中，所述根据所述微破裂信息发出预警信息，包括：
根据所述待监测区域发生震动的频次，确定所述待监测区域对应的频次偏差值及其随时间的变化趋势；
根据所述待监测区域发生震动的能量，确定所述待监测区域对应的能量偏差值及其随时间的变化趋势；
根据所述频次偏差值及其随时间的变化趋势和所述能量偏差值及其随时间的变化趋势，确定所述待监测区域对应的危险等级；
根据所述危险等级发出预警信息；
其中，所述根据所述危险等级发出预警信息，包括：
判定所述待监测区域对应的危险等级是否达到预设危险等级；
若达到所述预设危险等级，则发出预警信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述全破断信息对所述待监测区域进行危险评价，包括：
根据所述全破断信息对所述待监测区域和所述待监测区域的相邻区域进行危险评价。
3.一种煤岩体破断危险监测装置，其特征在于，包括：存储器和处理器；所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-2中任一项所述的方法。
4.一种用于实现权利要求1所述的一种煤岩体破断危险监测方法的系统，其特征在于，包括：地音检波器、地音信号发射器、微震检波器、微震信号发射器、地面控制接收器、地面系统监测站；所述地音检波器、所述地音信号发射器、所述微震检波器、微震信号发射器分别布置在待监测区域对应的监测点上，所述地面控制接收器和所述地面系统 监测站分别安装在地面上；所述地音检波器与所述地音信号发射器连接；所述微震检波器与所述微震信号发射器连接；所述地音信号发射器和所述微震信号发射器分别与所述地面控制接收器连接；所述地面控制接收器与所述地面系统 监测站连接。
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