CN114353745A - 一种矿区危险性评估方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种矿区危险性评估方法、装置及电子设备，该方法包括：针对任一待监测矿区，采用水准测量技术和/或实时动态差分定位RTK技术、无人机以及微震检波器进行沉降监测以获取微震沉降数据；对前述数据进行拟合，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据并进行融合，以得到融合数据；根据融合数据，获取针对任一待监测矿区的危险性评估结果。本申请解决了多种观测手段无法对于任一待监测矿区的同一位置处的沉降量直接进行计算的技术问题，通过将多种观测手段得到的数据进行拟合得到融合数据，实现了高效、可靠的任一待监测矿区内煤体冲击危险性评估，为后续井下采煤作业的布置给予指导。
Description
技术领域
本申请涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种矿区危险性评估方法、装置及电子设备。
背景技术
近年来，煤炭矿区的建设正逐步朝着特大型矿井、高产量、高强度、高效益的可持续开发新模式的方向发展，同时，矿区开发过程逐渐形成了区域多矿井、多工作面开采的新常态。然而在实际煤矿开采过程中，往往存在多个技术难点有待攻克。特别地，如何通过高位岩层大范围运动特征监测实现煤矿矿区井下动力灾害预警是主要的研究方向之一。
然而，相关技术中，尚未存在有效地矿区危险性评估方法，由此，如何合理、准确地获取矿区大范围的地表运动趋势，进而为井下煤岩体冲击危险性评估提供依据，已成为了亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种矿区危险性评估方法、装置及电子设备，通过对微震监测数据，地表水准和RTK观测数据和低空无人机航测数据的进行融合处理，以获取某一时期内矿区大范围的地表运动趋势，为井下煤岩体冲击危险性评估提供依据，为后续井下采煤作业的布置给予指导。
根据本申请的第一方面，提供了一种矿区危险性评估方法，包括：针对任一待监测矿区，采用水准测量技术和/或实时动态差分定位RTK技术进行沉降监测以获取地表观测沉降数据，采用无人机进行沉降监测以获取航测沉降数据，并采用微震检波器进行沉降监测以获取微震沉降数据；对所述地表观测沉降数据、所述航测沉降数据以及所述微震沉降数据进行拟合，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据，其中，所述目标地表观测沉降数据、所述目标航测沉降数据以及所述目标微震沉降数据均为针对同一位置的数据；对所述目标地表观测沉降数据、所述目标航测沉降数据以及所述目标微震沉降数据进行融合，以得到融合数据；根据所述融合数据，获取针对所述任一待监测矿区的危险性评估结果。
另外，根据本申请上述实施例的一种矿区危险性评估方法，还可以具有如下附加的技术特征：
根据本申请的一个实施例，所述采用水准测量技术和/或实时动态差分定位RTK技术进行沉降监测以得到地表观测沉降数据，包括：获取第一观测间隔以及所述任一待监测区域内针对第一观测点的布设策略；根据所述第一观测间隔和所述针对第一观测点的布设策略，对每个所述第一观测点进行至少两次沉降监测；获取任意两次针对所述第一观测点的第一沉降监测数据，并根据所述第一沉降监测数据，获取所述地表观测沉降数据，其中，所述地表观测沉降数据包括每个所述第一观测点的高程值。
根据本申请的一个实施例，所述采用无人机进行沉降监测以获取航测沉降数据，包括：获取第二观测间隔；根据所述第二观测间隔，对所述任一待监测区域进行至少两次沉降监测；获取任意两次沉降监测对应的第二沉降监测数据，并根据所述第二沉降监测数据，获取所述航测沉降数据，其中，所述航测沉降数据包括被监测的第二观测点以及每个所述第二观测点的高程值。
根据本申请的一个实施例，所述采用微震检波器进行沉降监测以获取微震沉降数据，包括：获取第三观测间隔；根据所述第三观测间隔，对所述任一待监测区域进行至少两次沉降监测；获取任意两次沉降监测对应的第三沉降监测数据，并根据所述第三沉降监测数据，获取所述微震沉降数据，其中，所述微震沉降数据包括每一次沉降监测对应的沉降监测事件以及所述沉降监测事件的描述信息。
根据本申请的一个实施例，所述对所述地表观测沉降数据、所述航测沉降数据以及所述微震沉降数据进行拟合，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据，包括：获取目标网格节点；将所述地表观测沉降数据、所述航测沉降数据以及所述微震沉降数据拟合至所述目标网格节点，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据。
根据本申请的一个实施例，所述将所述地表观测沉降数据、所述航测沉降数据以及所述微震沉降数据拟合至所述目标网格节点，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据，包括：根据所述目标网格节点，确定横坐标与纵坐标之间的目标网格间距；根据所述目标网格间距，将所述地表观测沉降数据、所述航测沉降数据以及所述微震沉降数据拟合至所述目标网格节点。
根据本申请的一个实施例，所述对所述目标地表观测沉降数据、所述目标航测沉降数据以及所述目标微震沉降数据进行融合，以得到融合数据，包括：对所述目标地表观测沉降数据、所述目标航测沉降数据以及所述目标微震沉降数据进行加权处理，并将加权结果作为所述融合数据。
根据本申请的一个实施例，所述根据所述融合数据，获取针对所述任一待监测矿区的危险性评估结果，包括：根据所述融合数据，将所述任一待监测矿区划分为至少一个子区域；获取每个所述子区域对应的危险性等级，并根据所述危险性等级，对对应的所述子区域进行着色，以得到所述危险性评估结果。
根据本申请的第二方面，提供了一种矿区危险性评估装置，包括：第一获取模块，用于针对任一待监测矿区，采用水准测量技术和/或实时动态差分定位RTK技术进行沉降监测以获取地表观测沉降数据，采用无人机进行沉降监测以获取航测沉降数据，并采用微震检波器进行沉降监测以获取微震沉降数据；第二获取模块，用于对所述地表观测沉降数据、所述航测沉降数据以及所述微震沉降数据进行拟合，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据，其中，所述目标地表观测沉降数据、所述目标航测沉降数据以及所述目标微震沉降数据均为针对同一位置的数据；融合模块，用于对所述目标地表观测沉降数据、所述目标航测沉降数据以及所述目标微震沉降数据进行融合，以得到融合数据；第三获取模块，用于根据所述融合数据，获取针对所述任一待监测矿区的危险性评估结果。
另外，根据本申请上述实施例的一种矿区危险性评估装置，还可以具有如下附加的技术特征：
根据本申请的一个实施例，所述第一获取模块，还用于：获取第一观测间隔以及所述任一待监测区域内针对第一观测点的布设策略；根据所述第一观测间隔和所述针对第一观测点的布设策略，对每个所述第一观测点进行至少两次沉降监测；获取任意两次针对所述第一观测点的第一沉降监测数据，并根据所述第一沉降监测数据，获取所述地表观测沉降数据，其中，所述地表观测沉降数据包括每个所述第一观测点的高程值。
根据本申请的一个实施例，所述第一获取模块，还用于：获取第二观测间隔；根据所述第二观测间隔，对所述任一待监测区域进行至少两次沉降监测；获取任意两次沉降监测对应的第二沉降监测数据，并根据所述第二沉降监测数据，获取所述航测沉降数据，其中，所述航测沉降数据包括被监测的第二观测点以及每个所述第二观测点的高程值。
根据本申请的一个实施例，所述第一获取模块，还用于：获取第三观测间隔；根据所述第三观测间隔，对所述任一待监测区域进行至少两次沉降监测；获取任意两次沉降监测对应的第三沉降监测数据，并根据所述第三沉降监测数据，获取所述微震沉降数据，其中，所述微震沉降数据包括每一次沉降监测对应的沉降监测事件以及所述沉降监测事件的描述信息。
根据本申请的一个实施例，所述第二获取模块，还用于：获取目标网格节点；将所述地表观测沉降数据、所述航测沉降数据以及所述微震沉降数据拟合至所述目标网格节点，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据。
根据本申请的一个实施例，所述第二获取模块，还用于：根据所述目标网格节点，确定横坐标与纵坐标之间的目标网格间距；根据所述目标网格间距，将所述地表观测沉降数据、所述航测沉降数据以及所述微震沉降数据拟合至所述目标网格节点。
根据本申请的一个实施例，所述融合模块，还用于：对所述目标地表观测沉降数据、所述目标航测沉降数据以及所述目标微震沉降数据进行加权处理，并将加权结果作为所述融合数据。
根据本申请的一个实施例，所述第三获取模块，还用于：根据所述融合数据，将所述任一待监测矿区划分为至少一个子区域；获取每个所述子区域对应的危险性等级，并根据所述危险性等级，对对应的所述子区域进行着色，以得到所述危险性评估结果。
为了实现上述目的，本申请第三方面实施例提出了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时，实现前述的矿区危险性评估方法。
为了实现上述目的，本申请第四方面实施例提出了非临时性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前述的矿区危险性评估方法。
为了实现上述目的，本申请第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时，实现如上所述的矿区危险性评估方法。
本申请实施例提供的技术方案至少包括如下有益效果：
本申请提供了一种矿区危险性评估方法，针对任一待监测矿区，采用水准测量技术和/或实时动态差分定位RTK技术进行沉降监测以获取地表观测沉降数据，采用无人机进行沉降监测以获取航测沉降数据，并采用微震检波器进行沉降监测以获取微震沉降数据；对地表观测沉降数据、航测沉降数据以及微震沉降数据进行拟合，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据；对目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据进行融合，以得到融合数据；根据融合数据，获取针对任一待监测矿区的危险性评估结果。由此，本申请解决了多种观测手段无法对于任一待监测矿区的同一位置处(平面坐标一样)的沉降量直接进行计算的技术问题，通过将多种观测手段得到的数据进行拟合得到融合数据，实现了高效、可靠的任一待监测矿区内煤体冲击危险性评估，为后续井下采煤作业的布置给予指导。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。其中：
图1为本申请实施例提供的一种矿区危险性评估方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种矿区危险性评估方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的待监测区域地表测线及测点布置的示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种矿区危险性评估方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的航测沉降数据的示意图；
图6为本申请实施例提供的另一种矿区危险性评估方法的流程示意图；
图7为本申请实施例提供的微震沉降数据的示意图；
图8为本申请实施例提供的另一种矿区危险性评估方法的流程示意图；
图9为本申请实施例提供的另一种矿区危险性评估方法的流程示意图；
图10为本申请实施例提供的数据拟合的示意图；
图11为本申请实施例提供的数据融合的示意图；
图12为本申请实施例提供的另一种矿区危险性评估方法的流程示意图；
图13为本申请实施例提供的待监测区域沉降等值线图的示意图；
图14为本申请实施例提供的待监测区域测区大范围冲击危险性评估的示意图；
图15为本申请实施例提供的另一种矿区危险性评估方法的流程示意图；
图16为本申请实施例提供的另一种矿区危险性评估方法的流程示意图；
图17为本申请实施例提供的一种矿区危险性评估装置的结构示意图；
图18为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
下面采用实施例对本申请的矿区危险性评估方法、装置及电子设备进行详细说明。
图1为本申请实施例提供的一种矿区危险性评估方法的流程示意图。其中，需要说明的是，本实施例的矿区危险性评估方法的执行主体为矿区危险性评估装置，矿区危险性评估装置具体可以为硬件设备，或者硬件设备中的软件等。其中，硬件设备例如终端设备、服务器等。
如图1所示，本实施例提出的矿区危险性评估方法，包括以下步骤：
S101、针对任一待监测矿区，采用水准测量技术和/或实时动态差分定位RTK技术进行沉降监测以获取地表观测沉降数据，采用无人机进行沉降监测以获取航测沉降数据，并采用微震检波器进行沉降监测以获取微震沉降数据。
需要说明的是，相关技术中，为对任一待监测矿区的危险性进行评估，通常采用的方式为对矿区开采过程展开井下至低空的全空间一体化监测则，选取监测范围较大的井下微震监测、地表水准或RTK(实时差分，Real-Time Kinematic)观测，低空无人机航测，然而前述技术仍无法判断地表大范围运动行为，而且对于三种监测数据的处理，均为各自独立的状态，未实现三类数据代数运算的融合处理。
由此，本申请提出一种矿区危险性评估方法，能够有效地对地表观测沉降数据、航测沉降数据以及微震沉降数据进行拟合，从而能够实现多种数据的直接融合。
本申请实施例中，针对任一待监测矿区，可以分别采用水准测量技术和/或实时动态差分定位RTK技术进行沉降监测以获取地表观测沉降数据，采用无人机进行沉降监测以获取航测沉降数据，并采用微震检波器进行沉降监测以获取微震沉降数据。
其中，待监测矿区，指的是任一需要进行监测的矿区；待监测的矿区的覆盖范围主要可以包括：回采工作面、采空区以及待采的实体煤等。
需要说明的是，实际应用中，为了方便观测，可以将任一待监测矿区设置为矩形或近似矩形的闭合区域。
其中，水准测量技术，指的是利用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差的技术。
其中，RTK，指的是一种实时动态测量技术，是基于载波相位观测值的实时动态定位技术。
其中，无人机(Unmanned Aerial Vehicle/Drones)，指的是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。
需要说明的是，可以采用水准测量技术和/或实时动态差分定位RTK技术，根据任一待监测矿区设置的观测点与固定(永久性水准点)的测点进行观测，以获取地表观测沉降数据；采用无人机，根据任一待监测矿区设置的观测点与固定(永久性水准点)的测点进行监测，以获取航测沉降数据；采用微震检波器，根据任一待监测矿区设置的观测点与固定(永久性水准点)的测点进行监测，以获取微震沉降数据。
S102、对地表观测沉降数据、航测沉降数据以及微震沉降数据进行拟合，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据，其中，目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据均为针对同一位置的数据。
需要说明的是，针对水准测量技术和/或实时动态差分定位RTK技术，地表即可以布置观测点(为了方便观测，通常布置在平地处而非山地)，因此能够得到的对应观测点的沉降数据；针对无人机航测，无人机识别的观测点和水准测量技术和/或实时动态差分定位RTK技术布置的观测点不是同一个观测点，观测点位置不一样；针对微震检波器，观测点位置和前述两种手段也不一样，因此井-地-空多种观测手段无法对待监测矿区同一位置处(平面坐标一样)的沉降数据直接作加权平均，因此需要对地表观测沉降数据、航测沉降数据以及微震沉降数据进行拟合。
在本申请实施例中，在获取到地表观测沉降数据、航测沉降数据以及微震沉降数据后，可以对地表观测沉降数据、航测沉降数据以及微震沉降数据进行拟合，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据。
需要说明的是，本申请中对于对地表观测沉降数据、航测沉降数据以及微震沉降数据进行拟合，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据的具体方式不作限定，可以根据实际情况进行设定。
可选地，可以利用MATLAB软件，对地表观测沉降数据、航测沉降数据以及微震沉降数据进行拟合，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据。
可选地，可以利用surfer软件，对地表观测沉降数据、航测沉降数据以及微震沉降数据进行拟合，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据。
需要说明的是，目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据均为针对同一位置的数据。例如，目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据均为采空区位置x处的数据；又例如，目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据均为回采工作面位置y处的数据。
S103、对目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据进行融合，以得到融合数据。
在本申请实施例中，在获取到目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据后，可以直接对目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据进行融合，以得到融合数据。
需要说明的是，本申请中对于对目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据进行融合，以得到融合数据的具体方式不作限定，可以根据实际情况进行设定。
可选地，在获取到目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据后，可以对目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据进行加权处理，并将加权结果作为融合数据。
S104、根据融合数据，获取针对任一待监测矿区的危险性评估结果。
本申请实施例中，在获取融合数据后，可以根据融合数据，获取针对任一待监测矿区的危险性评估结果。
其中，危险性评估结果，指的是针对任一待监测矿区的整体区域的危险性评估结果。
此种情况下，本申请中对于根据融合数据，获取针对任一待监测矿区的危险性评估结果的具体方式不作限定，可以根据实际情况进行设定。
可选地，可以将任一待监测矿区划分为至少一个子区域，并分别获取每个子区域对应的危险性等级。进一步地，根据所有的子区域对应的危险性等级，获取针对任一待监测矿区的危险性评估结果。
本申请提供的矿区危险性评估方法，通过针对任一待监测矿区，采用水准测量技术和/或实时动态差分定位RTK技术进行沉降监测以获取地表观测沉降数据，采用无人机进行沉降监测以获取航测沉降数据，并采用微震检波器进行沉降监测以获取微震沉降数据，其次对地表观测沉降数据、航测沉降数据以及微震沉降数据进行拟合，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据，然后对目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据进行融合，以得到融合数据，最后根据融合数据，获取针对任一待监测矿区的危险性评估结果。由此，本申请解决了多种观测手段无法对于任一待监测矿区的同一位置处(平面坐标一样)的沉降量直接进行计算的技术问题，通过将多种观测手段得到的数据进行拟合得到融合数据，实现了高效、可靠的任一待监测矿区内煤体冲击危险性评估，为后续井下采煤作业的布置给予指导。
下面分别针对地表观测沉降数据、航测沉降数据和微震沉降数据的获取过程进行解释说明。
针对地表观测沉降数据，作为一种可能实现的方式，如图2所示，在上述实施例的基础上，上述步骤中采用水准测量技术和/或实时动态差分定位RTK技术进行沉降监测以获取地表观测沉降数据的具体过程，包括以下步骤：
S201、获取第一观测间隔以及任一待监测区域内针对第一观测点的布设策略。
其中，第一观测间隔，为采用水准测量技术和/或实时动态差分定位RTK技术对第一观测点观测两次的时间间隔。
需要说明的是，第一观测间隔可以根据实际情况而定。例如，第一观测间隔设为1个月；又例如，第一观测间隔设为2个月。
需要说明的是，针对第一观测点的布设策略，可以根据待监测区域实际的地表条件进行设定。
举例而言，如图3所示，为了避免测线和测点局部集中设置，使测线和测点基本能够覆盖观测区域，可以在待监测区域布置多条观测线，观测线上布置若干测点。
S202、根据第一观测间隔和针对第一观测点的布设策略，对每个第一观测点进行至少两次沉降监测。
在本申请实施例中，在获取第一观测间隔和针对第一观测点的布设策略后，采用水准测量技术和/或实时动态差分定位RTK技术对每个第一观测点进行至少两次沉降监测。
其中，针对第一观测点的布设策略，至少包括第一观测点的布设位置。
S203、获取任意两次针对第一观测点的第一沉降监测数据，并根据第一沉降监测数据，获取地表观测沉降数据，其中，地表观测沉降数据包括每个第一观测点的高程值。
在本申请实施例中，在根据第一观测间隔和针对第一观测点的布设策略，对每个第一观测点进行至少两次沉降监测后，可以获取任意两次针对第一观测点的第一沉降监测数据，进一步地，可以根据第一沉降监测数据，获取地表观测沉降数据。
其中，高程值，指的是观测点沿铅垂线方向到绝对基面的距离。
针对航测沉降数据，作为一种可能实现的方式，如图4所示，在上述实施例的基础上，上述步骤中采用无人机进行沉降监测以获取航测沉降数据的具体过程，包括以下步骤：
S401、获取第二观测间隔。
其中，第二观测间隔，为采用无人机对第二观测点观测两次的时间间隔。
需要说明的是，第二观测时间间隔可以与第一观测时间间隔一致，也可以与第二观测时间间隔不一致。例如，第二观测间隔设为1个月；又例如，第二观测间隔设为3个月。
S402、根据第二观测间隔，对任一待监测区域进行至少两次沉降监测。
在本申请实施例中，在获取第二观测间隔后，采用无人机对任一待监测矿区进行沉降监测，并对每个第二观测点进行至少两次沉降监测。
S403、获取任意两次沉降监测对应的第二沉降监测数据，并根据第二沉降监测数据，获取航测沉降数据，其中，航测沉降数据包括被监测的第二观测点以及每个第二观测点的高程值。
在本申请实施例中，在根据第二观测间隔，对任一待监测区域进行至少两次沉降监测后，可以获取沉降监测对应的第二沉降监测数据，进一步地，可以根据第二沉降监测数据，获取航测沉降数据。
举例而言，如图5所示，航测沉降数据包括被监测的第二观测点以及每个第二观测点的高程值。
针对微震沉降数据，作为一种可能实现的方式，如图6所示，在上述实施例的基础上，上述步骤中采用微震检波器进行沉降监测以获取微震沉降数据的具体过程，包括以下步骤：
S601、获取第三观测间隔。
其中，第三观测间隔为采用微震检波器对第三观测点观测两次的时间间隔。
需要说明的是，第三观测时间间隔可以与第一观测时间间隔和第二观测时间间隔一致，也可以与第一观测时间间隔和第二观测时间间隔不一致。例如，第二观测间隔设为2个月；又例如，第二观测间隔设为3个月。
S602、根据第三观测间隔，对任一待监测区域进行至少两次沉降监测。
在本申请实施例中，在获取第三观测间隔后，采用微震检波器对任一待监测矿区进行沉降监测，并对每个第三观测点进行至少两次沉降监测。
S603、获取任意两次沉降监测对应的第三沉降监测数据，并根据第三沉降监测数据，获取微震沉降数据，其中，微震沉降数据包括每一次沉降监测对应的沉降监测事件以及沉降监测事件的描述信息。
在本申请实施例中，在根据第三观测间隔，对任一待监测区域进行至少两次沉降监测后，可以获取沉降监测对应的第三沉降监测数据，进一步地，可以根据第三沉降监测数据，获取微震沉降数据。
其中，沉降监测事件的描述信息，可以包括沉降监测事件发生的日期、时间、空间坐标(X、Y、Z)和能量(E)等描述信息。
举例而言，如图7所示，微震沉降数据包括每一次沉降监测对应的沉降监测事件以及沉降监测事件的描述信息。
本申请提供的地表观测沉降数据、航测沉降数据和微震沉降数据的获取方法，确保了获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据的准确性和可靠性，为准确地获取任一待监测矿区的危险性评估结果奠定了基础。
进一步地，本申请中，在获取到地表观测沉降数据、航测沉降数据以及所述微震沉降数据之后，可以对地表观测沉降数据、航测沉降数据以及微震沉降数据进行拟合，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据。
作为一种可能实现的方式，如图8所示，在上述实施例的基础上，上述步骤中对地表观测沉降数据、航测沉降数据以及微震沉降数据进行拟合，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据的具体过程，包括以下步骤：
S801、获取目标网格节点。
需要说明的是，本申请中对于获取目标网格节点的具体方式不作限定，可以根据实际情况进行设定。
例如，可以利用surfer软件，生成目标网格文件，进而获取目标网格节点。
S802、将地表观测沉降数据、航测沉降数据以及微震沉降数据拟合至目标网格节点，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据。
作为一种可能实现的方式，如图9所示，在上述实施例的基础上，上述步骤S802中将地表观测沉降数据、航测沉降数据以及微震沉降数据拟合至目标网格节点，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据的具体过程，包括以下步骤：
S901、根据目标网格节点，确定横坐标与纵坐标之间的目标网格间距。
在本申请实施例中，在获取到目标网格节点后，可以确定横坐标与纵坐标之间的目标网格间距。
需要说明的是，本申请中对于确定横坐标与纵坐标之间的目标网格间距的具体方式不作限定，可以根据实际情况进行设定。例如，可以预先设定横坐标与纵坐标之间的目标网格间距为1厘米。
S902、根据目标网格间距，将地表观测沉降数据、航测沉降数据以及微震沉降数据拟合至目标网格节点。
在本申请实施例中，在获取到目标网格间距后，可以将地表观测沉降数据、航测沉降数据以及微震沉降数据拟合至目标网格节点。
举例而言，如图10所示，以X、Y轴部分为例，根据目标网格间距，将地表观测沉降数据、航测沉降数据以及微震沉降数据拟合至目标网格节点。
进一步地，在根据目标网格间距，将地表观测沉降数据拟合至目标网格节点后，可以获取两次拟合后的第一观测点的高程点坐标数据，然后将第一观测点的高程点坐标数据分为x、y、z三列，再将后一次测量与前一次测量的z列第一观测点的高程点坐标数据作差，生成数据列为“z地表观测沉降”，而x与y列数据保持不变；最后将x、y和“z地表观测沉降”三列数据进行保存。其中，x、y和“z地表观测沉降”三列数据即为目标地表观测沉降数据。
进一步地，在根据目标网格间距，将航测沉降数据拟合至目标网格节点后，可以获取两次拟合后的第二观测点的高程点坐标数据，然后将第二观测点的高程点坐标数据分为a、b、c三列，再将后一次测量与前一次测量的c列第二观测点的高程点坐标数据作差，生成数据列为“c航测观测沉降”，而a与b列数据保持不变；最后将a、b和“c航测观测沉降”三列数据进行保存。其中，a、b和“c航测观测沉降”三列数据即为目标航测沉降数据。
进一步地，在根据目标网格间距，将微震沉降数据拟合至目标网格节点后，可以保留微震沉降数据日期、时间、X、Y、Z，共五列，并按照日期和时间先后的顺序，对所有沉降监测事件进行排序，并删除日期和时间列，仅保留X、Y、Z，共三列，然后对后一沉降监测事件(X2、Y2和Z2)与前一沉降监测事件(X1、Y1和Z1)作如下处理：计算两个沉降监测事件的X坐标(X1和X2)的均值，记为X均，其中X均＝(X1+X2)/2；计算两个沉降监测事件的Y坐标(Y1和Y2)的均值，记为Y均，其中Y均＝(Y1+Y2)/2；计算两个沉降监测事件的Z坐标(Z1和Z2)的差值，记为Z差，其中Z差＝Z2-Z1。将运算之后的数据保存三列：X均、Y均和Z差。
同时，计算“z地表观测沉降”数据列的最大值max1和最小值min1和“c航测观测沉降”数据列最大值max2和最小值min2以及“Z差”数据列最大值max3和最小值min3，并选取max1和max2中的最大值max’和min1和min2中的最小值min’，并对“Z差”列数据进行如下处理：
进一步地，本申请中，在获取到目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据之后，可以对目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据进行融合，以获取融合数据。
需要说明的是，可以将目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据放置于一文件中，由于，目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据中的X、Y一致，因此可以将数据命名为“X、Y、Z融合”，然后对Z融合数据进行加权处理，其中，权重系数可以根据实际情况而定，例如，Z融合＝0.5×目标地表观测沉降数据+0.3×目标航测沉降数据+0.2×目标微震沉降数据。如图11所示，“X、Y、Z融合”即为融合数据。
进一步地，本申请中，在获取到融合数据之后，可以根据融合数据，获取针对任一待监测矿区的危险性评估结果。
作为一种可能实现的方式，如图12所示，在上述实施例的基础上，上述步骤S104中根据融合数据，获取针对任一待监测矿区的危险性评估结果的具体过程，包括以下步骤：
S1201、根据融合数据，将任一待监测矿区划分为至少一个子区域。
在本申请实施例中，在获取到融合数据后，可以将任一待监测矿区划分为至少一个子区域。
举例而言，在获取到融合数据后，可以利用surfer软件得到测区的沉降等值线图，如图13所示，可以将沉降等值线图中沉降值大于0的待监测矿区区域划分为地表抬升区域。
S1202、获取每个子区域对应的危险性等级，并根据危险性等级，对对应的子区域进行着色，以得到危险性评估结果。
在本申请实施例中，可以获取每个子区域对应的危险性等级，并根据危险性等级，对对应的子区域进行着色，以得到危险性评估结果。
举例而言，如图14所示，若地表抬升区域的下方为未采的实体煤，则认为对应的未采煤体为待监测矿区的冲击危险区域，若地表抬升区域的下方为已经开采的采空区，则该区域不是待监测矿区的冲击危险区域。
本申请提供的矿区危险性评估方法，步骤简洁合理，结果清晰可靠，可对矿区某时期内煤体冲击危险性作出评估，为后续井下采煤作业的布置给予指导。
图15是本申请公开的另一个实施例的一种矿区危险性评估的流程示意图。
如图15所示，本申请实施例提出的桥梁周边环境评价方法，具体包括以下步骤：
S1501、获取第一观测间隔以及任一待监测区域内针对第一观测点的布设策略。
S1502、根据第一观测间隔和针对第一观测点的布设策略，对每个第一观测点进行至少两次沉降监测。
S1503、获取任意两次针对第一观测点的第一沉降监测数据，并根据第一沉降监测数据，获取地表观测沉降数据，其中，地表观测沉降数据包括每个第一观测点的高程值。
S1504、获取第二观测间隔。
S1505、根据第二观测间隔，对任一待监测区域进行至少两次沉降监测。
S1506、获取任意两次沉降监测对应的第二沉降监测数据，并根据第二沉降监测数据，获取航测沉降数据，其中，航测沉降数据包括被监测的第二观测点以及每个第二观测点的高程值。
S1507、获取第三观测间隔。
S1508、根据第三观测间隔，对任一待监测区域进行至少两次沉降监测。
S1509、获取任意两次沉降监测对应的第三沉降监测数据，并根据第三沉降监测数据，获取微震沉降数据，其中，微震沉降数据包括每一次沉降监测对应的沉降监测事件以及沉降监测事件的描述信息。
S1510、获取目标网格节点。
S1511、根据目标网格节点，确定横坐标与纵坐标之间的目标网格间距。
S1512、将地表观测沉降数据、航测沉降数据以及微震沉降数据拟合至目标网格节点，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据。
S1513、对目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据进行加权处理，并将加权结果作为融合数据。
S1514、根据融合数据，将任一待监测矿区划分为至少一个子区域。
S1515、获取每个子区域对应的危险性等级，并根据危险性等级，对对应的子区域进行着色，以得到危险性评估结果。
需要说明的是，对地表观测沉降数据、航测沉降数据以及微震沉降数据可以用多种软件进行处理，例如Excel，matlab等软件，其中以Excel为例，如图16所示，首先获取无人机单次航测CAD数据和观测周期内微震EXCEL数据，其次将地表水准或RTK单次观测EXCEL数据、无人机单次航测EXCEL数据以及微震原始数据作差运算处理导入sufer软件生成网格文件，根据单次的拟合地表观测高程点坐标文件获取两次地表观测的高程差坐标文件以及根据单次的拟合航测高程点坐标文件获取两次无人机航测的高程差坐标文件，并获取观测周期内的微震高度差坐标文件，然后将井地空观测数据进行加权运算处理，并导入sufer生成网格文件，基于网格文件生成沉降等值线云图，最后进行评价冲击危险区域。
由此，本申请实现了对地表观测沉降数据，航测沉降数据以及微震沉降数据的融合处理，以获取某一时期内矿区大范围的地表运动趋势和清晰直观的危险性评估结果，可以为后续井下采煤作业的布置给予指导。
为了实现上述实施例，本实施例提供了一种矿区危险性评估装置，图17为本申请实施例提供的一种矿区危险性评估装置的结构示意图。
如图17所示，该矿区危险性评估装置1000，包括：第一获取模块110、第二获取模块120、融合模块130和第三获取模块140。其中，
第一获取模块110，用于针对任一待监测矿区，采用水准测量技术和/或实时动态差分定位RTK技术进行沉降监测以获取地表观测沉降数据，采用无人机进行沉降监测以获取航测沉降数据，并采用微震检波器进行沉降监测以获取微震沉降数据；
第二获取模块120，用于对所述地表观测沉降数据、所述航测沉降数据以及所述微震沉降数据进行拟合，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据，其中，所述目标地表观测沉降数据、所述目标航测沉降数据以及所述目标微震沉降数据均为针对同一位置的数据；
融合模块130，用于对所述目标地表观测沉降数据、所述目标航测沉降数据以及所述目标微震沉降数据进行融合，以得到融合数据；
第三获取模块140，用于根据所述融合数据，获取针对所述任一待监测矿区的危险性评估结果。
根据本申请实施例，第一获取模块110，还用于：获取第一观测间隔以及所述任一待监测区域内针对第一观测点的布设策略；根据所述第一观测间隔和所述针对第一观测点的布设策略，对每个所述第一观测点进行至少两次沉降监测；获取任意两次针对所述第一观测点的第一沉降监测数据，并根据所述第一沉降监测数据，获取所述地表观测沉降数据，其中，所述地表观测沉降数据包括每个所述第一观测点的高程值。
根据本申请实施例，第一获取模块110，还用于：获取第二观测间隔；根据所述第二观测间隔，对所述任一待监测区域进行至少两次沉降监测；获取任意两次沉降监测对应的第二沉降监测数据，并根据所述第二沉降监测数据，获取所述航测沉降数据，其中，所述航测沉降数据包括被监测的第二观测点以及每个所述第二观测点的高程值。
根据本申请实施例，第一获取模块110，，还用于：获取第三观测间隔；根据所述第三观测间隔，对所述任一待监测区域进行至少两次沉降监测；获取任意两次沉降监测对应的第三沉降监测数据，并根据所述第三沉降监测数据，获取所述微震沉降数据，其中，所述微震沉降数据包括每一次沉降监测对应的沉降监测事件以及所述沉降监测事件的描述信息。
根据本申请实施例，第二获取模块120，还用于：获取目标网格节点；将所述地表观测沉降数据、所述航测沉降数据以及所述微震沉降数据拟合至所述目标网格节点，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据。
根据本申请实施例，第二获取模块120，还用于：根据所述目标网格节点，确定横坐标与纵坐标之间的目标网格间距；根据所述目标网格间距，将所述地表观测沉降数据、所述航测沉降数据以及所述微震沉降数据拟合至所述目标网格节点。
根据本申请实施例，融合模块130，还用于：对所述目标地表观测沉降数据、所述目标航测沉降数据以及所述目标微震沉降数据进行加权处理，并将加权结果作为所述融合数据。
根据本申请实施例，第三获取模块140，还用于：根据所述融合数据，将所述任一待监测矿区划分为至少一个子区域；获取每个所述子区域对应的危险性等级，并根据所述危险性等级，对对应的所述子区域进行着色，以得到所述危险性评估结果。
根据本申请提供的矿区危险性评估装置，通过针对任一待监测矿区，采用水准测量技术和/或实时动态差分定位RTK技术进行沉降监测以获取地表观测沉降数据，采用无人机进行沉降监测以获取航测沉降数据，并采用微震检波器进行沉降监测以获取微震沉降数据，其次对地表观测沉降数据、航测沉降数据以及微震沉降数据进行拟合，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据，然后对目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据进行融合，以得到融合数据，最后根据融合数据，获取针对任一待监测矿区的危险性评估结果。由此，本申请解决了多种观测手段无法对于任一待监测矿区的同一位置处(平面坐标一样)的沉降量直接进行计算的技术问题，通过将多种观测手段得到的数据进行拟合得到融合数据，实现了高效、可靠的任一待监测矿区内煤体冲击危险性评估，为后续井下采煤作业的布置给予指导。
为了实现上述实施例，本申请还提出了一种电子设备3000，如图18所示，包括存储器310、处理器320及存储在存储器310上并可在处理器320上运行的计算机程序，处理器执行程序时，实现前述的矿区危险性评估方法。
为了实现上述实施例，本申请还提出一种非临时性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前述的矿区危险性评估方法。
为了实现上述实施例，本申请还提出一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时，实现如上所述的矿区危险性评估方法。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本申请公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。
Claims (10)
1.一种矿区危险性评估方法，其特征在于，包括：
针对任一待监测矿区，采用水准测量技术和/或实时动态差分定位RTK技术进行沉降监测以获取地表观测沉降数据，采用无人机进行沉降监测以获取航测沉降数据，并采用微震检波器进行沉降监测以获取微震沉降数据；
对所述地表观测沉降数据、所述航测沉降数据以及所述微震沉降数据进行拟合，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据，其中，所述目标地表观测沉降数据、所述目标航测沉降数据以及所述目标微震沉降数据均为针对同一位置的数据；
对所述目标地表观测沉降数据、所述目标航测沉降数据以及所述目标微震沉降数据进行融合，以得到融合数据；
根据所述融合数据，获取针对所述任一待监测矿区的危险性评估结果。
2.根据权利要求1所述的矿区危险性评估方法，其特征在于，所述采用水准测量技术和/或实时动态差分定位RTK技术进行沉降监测以得到地表观测沉降数据，包括：
获取第一观测间隔以及所述任一待监测区域内针对第一观测点的布设策略；
根据所述第一观测间隔和所述针对第一观测点的布设策略，对每个所述第一观测点进行至少两次沉降监测；
获取任意两次针对所述第一观测点的第一沉降监测数据，并根据所述第一沉降监测数据，获取所述地表观测沉降数据，其中，所述地表观测沉降数据包括每个所述第一观测点的高程值。
3.根据权利要求1所述的矿区危险性评估方法，其特征在于，所述采用无人机进行沉降监测以获取航测沉降数据，包括：
获取第二观测间隔；
根据所述第二观测间隔，对所述任一待监测区域进行至少两次沉降监测；
获取任意两次沉降监测对应的第二沉降监测数据，并根据所述第二沉降监测数据，获取所述航测沉降数据，其中，所述航测沉降数据包括被监测的第二观测点以及每个所述第二观测点的高程值。
4.根据权利要求1所述的矿区危险性评估方法，其特征在于，所述采用微震检波器进行沉降监测以获取微震沉降数据，包括：
获取第三观测间隔；
根据所述第三观测间隔，对所述任一待监测区域进行至少两次沉降监测；
获取任意两次沉降监测对应的第三沉降监测数据，并根据所述第三沉降监测数据，获取所述微震沉降数据，其中，所述微震沉降数据包括每一次沉降监测对应的沉降监测事件以及所述沉降监测事件的描述信息。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的矿区危险性评估方法，其特征在于，所述对所述地表观测沉降数据、所述航测沉降数据以及所述微震沉降数据进行拟合，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据，包括：
获取目标网格节点；
将所述地表观测沉降数据、所述航测沉降数据以及所述微震沉降数据拟合至所述目标网格节点，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据。
6.根据权利要求5所述的矿区危险性评估方法，其特征在于，所述将所述地表观测沉降数据、所述航测沉降数据以及所述微震沉降数据拟合至所述目标网格节点，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据，包括：
根据所述目标网格节点，确定横坐标与纵坐标之间的目标网格间距；
根据所述目标网格间距，将所述地表观测沉降数据、所述航测沉降数据以及所述微震沉降数据拟合至所述目标网格节点。
7.根据权利要求1所述的矿区危险性评估方法，其特征在于，所述对所述目标地表观测沉降数据、所述目标航测沉降数据以及所述目标微震沉降数据进行融合，以得到融合数据，包括：
对所述目标地表观测沉降数据、所述目标航测沉降数据以及所述目标微震沉降数据进行加权处理，并将加权结果作为所述融合数据。
8.根据权利要求1所述的矿区危险性评估方法，其特征在于，所述根据所述融合数据，获取针对所述任一待监测矿区的危险性评估结果，包括：
根据所述融合数据，将所述任一待监测矿区划分为至少一个子区域；
获取每个所述子区域对应的危险性等级，并根据所述危险性等级，对对应的所述子区域进行着色，以得到所述危险性评估结果。
9.一种矿区危险性评估装置，包括：
第一获取模块，用于针对任一待监测矿区，采用水准测量技术和/或实时动态差分定位RTK技术进行沉降监测以获取地表观测沉降数据，采用无人机进行沉降监测以获取航测沉降数据，并采用微震检波器进行沉降监测以获取微震沉降数据；
第二获取模块，用于对所述地表观测沉降数据、所述航测沉降数据以及所述微震沉降数据进行拟合，以获取目标地表观测沉降数据、目标航测沉降数据以及目标微震沉降数据，其中，所述目标地表观测沉降数据、所述目标航测沉降数据以及所述目标微震沉降数据均为针对同一位置的数据；
融合模块，用于对所述目标地表观测沉降数据、所述目标航测沉降数据以及所述目标微震沉降数据进行融合，以得到融合数据；
第三获取模块，用于根据所述融合数据，获取针对所述任一待监测矿区的危险性评估结果。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1-8中任一项所述的矿区危险性评估方法。
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| CN202111415818.6A CN114353745A (zh) | 2021-11-25 | 2021-11-25 | 一种矿区危险性评估方法、装置及电子设备 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202111415818.6A CN114353745A (zh) | 2021-11-25 | 2021-11-25 | 一种矿区危险性评估方法、装置及电子设备 |
Publications (1)
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|---|---|
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| CN202111415818.6A Pending CN114353745A (zh) | 2021-11-25 | 2021-11-25 | 一种矿区危险性评估方法、装置及电子设备 |
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| Aydin et al. | Geomechanical characterization, 3-D optical monitoring and numerical modeling in Kirkgecit-1 tunnel, Turkey | |
| Villamor et al. | New Zealand geothermal power plants as critical facilities: an active fault avoidance study in the Wairakei Geothermal Field, New Zealand | |
| Wu et al. | Development characteristics of the fault system and its control on basin structure, Bodong Sag, East China | |
| Baltiyeva et al. | Studying sinkholes of the earth’s surface involving radar satellite interferometry in terms of Zhezkazgan field, Kazakhstan | |
| Fiorucci et al. | Detection of nanoseismic events related to slope instabilities in the quarry district of Coreno Ausonio (Italy) | |
| Imansakipova et al. | Improving the accuracy of predicting the hazard of the earth’s surface failure formation during underground mining of mineral deposits |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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