CN115434754B - 一种基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法，包括：确定待监测的煤巷掘进巷道；在待监测的煤巷掘进巷道迎头布置电磁辐射传感器；利用电磁辐射传感器采集煤巷掘进过程中的煤巷掘进巷道迎头周围煤岩体产生的电磁辐射信号；根据所采集的电磁辐射信号的持续时间和频谱特征，筛选出能表征煤岩体破裂的有效电磁辐射信号；计算有效电磁辐射信号密集度，并计算有效电磁辐射信号密集度的变化率；根据有效电磁辐射信号密集度及其变化率的大小，判断煤岩动力灾害的危险性；并根据预设的灾害预警准则，进行煤岩动力灾害危险性预警。本发明利用煤岩破坏有效电磁辐射信号的密集度进行灾害监测预警，可提高监测数据的可靠性与预警的准确率。
Description
技术领域
本发明涉及灾害预警技术领域，特别涉及一种基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法。
背景技术
随着煤炭资源开采已逐渐进入深部，煤岩动力灾害日趋严重与复杂，已严重影响煤矿安全高效生产。对煤岩动力灾害的准确高效监测预警是保障井下安全生产的关键，目前常用的监测预警方法有常规钻孔测试方法和地球物理方法。
其中，地球物理方法中的电磁辐射法由于非接触、实时、连续测试等优势，是智能化矿井建设的重要技术方法之一。但井下电缆与机械设备运转会产生电磁辐射干扰，以往的电磁辐射监测预警方法没有排除这些电磁信号的干扰，因此得到的数据可靠性不强，煤岩动力灾害监测预警的准确率有待提升。
发明内容
本发明提供了一种基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法，以解决现有监测预警方法数据可靠性不强、预警准确率不高的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
本发明提供了一种基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法，包括：
确定待监测的煤巷掘进巷道；
在待监测的煤巷掘进巷道迎头布置电磁辐射传感器；
利用所布置的电磁辐射传感器采集煤巷掘进过程中的煤巷掘进巷道迎头周围煤岩体产生的电磁辐射信号；
根据所采集的电磁辐射信号的持续时间和频谱特征，从所采集的电磁辐射信号中筛选出能表征煤岩体破裂的有效电磁辐射信号；
计算有效电磁辐射信号密集度，并计算有效电磁辐射信号密集度的变化率；
根据有效电磁辐射信号密集度及其变化率的大小，判断煤岩动力灾害的危险性；并根据预设的灾害预警准则，进行煤岩动力灾害危险性预警。
进一步地，所述电磁辐射传感器包括低频电磁辐射传感器和高频电磁辐射传感器；其中，
所述低频电磁辐射传感器为接收频带为1Hz～5kHz的电磁辐射传感器；
所述高频电磁辐射传感器为接收频带为5kHz～20kHz的电磁辐射传感器。
进一步地，所述低频电磁辐射传感器与所述高频电磁辐射传感器组成组合式多频带电磁传感器，所述组合式多频带电磁传感器布置于掘进巷道迎头两帮距地面1.5m处；不同频带的电磁辐射传感器之间由铜质屏蔽材料组成的多层电磁屏蔽网隔开。
进一步地，所述利用所布置的电磁辐射传感器采集煤巷掘进过程中的煤巷掘进巷道迎头周围煤岩体产生的电磁辐射信号，包括：
利用所述低频电磁辐射传感器采集煤巷掘进过程中的煤巷掘进巷道迎头周围煤岩体产生的电磁辐射信号，得到低频电磁辐射信号；
利用所述高频电磁辐射传感器采集煤巷掘进过程中的煤巷掘进巷道迎头周围煤岩体产生的电磁辐射信号，得到高频电磁辐射信号。
进一步地，所述根据所采集的电磁辐射信号的持续时间和频谱特征，从所采集的电磁辐射信号中筛选出能表征煤岩体破裂的有效电磁辐射信号，包括：
采集待监测的煤巷掘进巷道区域的煤岩样品十块；
在屏蔽室内开展煤岩加载电磁辐射测试实验，获得煤岩样品受载破坏过程阵发性电磁辐射信号；对屏蔽室内获得的电磁辐射信号进行时-频分析，获得实验条件下电磁辐射信号的持续时间t1、信号主频带的上边界M1和信号主频带的下边界M2，以及t1的修正系数Δt、M1的修正系数ΔM1和M2的修正系数ΔM2；
对所述电磁辐射传感器采集到的电磁辐射信号进行时-频分析，获得其持续时间t2、主频带的上边界a和主频带的下边界b；其中，所述电磁辐射传感器采集到的电磁辐射信号与屏蔽室内获得的电磁辐射信号处于同一频带范围；
若t1-Δt≤t2≤t1+Δt且(a,b)∈(M1-ΔM1,M2+ΔM2)，则认为所述电磁辐射传感器采集到的电磁辐射信号为有效电磁辐射信号；反之，则认为是干扰信号。
进一步地，t1取十块煤岩样品受载破坏过程阵发性电磁辐射信号持续时间的平均值；Δt取煤岩样品受载破坏过程阵发性电磁辐射信号持续时间的标准差；
M1取十块煤岩样品受载破坏过程阵发性电磁辐射信号主频带上边界的平均值，M2取十块煤岩样品受载破坏过程阵发性电磁辐射信号主频带下边界的平均值；ΔM1取煤岩样品受载破坏过程阵发性电磁辐射信号主频带上边界的标准差，ΔM2取煤岩样品受载破坏过程阵发性电磁辐射信号主频带下边界的标准差。
进一步地，所述有效电磁辐射信号密集度为巷道掘进过程中，自当前计算时间起，向前一小时内的煤岩体破坏产生的有效电磁辐射信号数量；
所述计算有效电磁辐射信号密集度，包括：
每隔一分钟计算一次巷道掘进过程中有效电磁辐射信号密集度。
进一步地，所述有效电磁辐射信号密集度的变化率为当前的有效电磁辐射信号密集度与前100小时的有效电磁辐射信号密集度的均值的比值。
进一步地，所述有效电磁辐射信号密集度包括低频电磁辐射信号中的有效电磁辐射信号密集度X低和高频电磁辐射信号中的有效电磁辐射信号密集度X高；所述有效电磁辐射信号密集度的变化率包括X低的变化率Y低和X高的变化率Y高；
所述根据有效电磁辐射信号密集度及其变化率的大小，判断煤岩动力灾害的危险性，包括：
有效电磁辐射信号密集度及其变化率越大，表明煤岩体内部破裂越多；X高及Y高越大，表明煤岩体小破裂越多；X低及Y低越大，表明煤岩体大破裂越多。
进一步地，所述预设的灾害预警准则包括：
当Y低和Y高均不大于1.3时，不进行预警；
当Y低≤1.3且1.3＜Y高＜1.8，或1.3＜Y低＜1.8且Y高＜1.8时，进行弱危险性预警；
当Y低和Y高中至少有一项不小于1.8时，进行强危险性预警。
本发明以井下干扰电磁信号特征与煤岩体破裂电磁辐射信号特征差异为基础，在掘进巷道迎头布置组合式多频带电磁传感器，再结合煤岩受载破坏过程阵发性电磁辐射波形的时-频特征进行有效信号识别，计算煤岩体破裂有效电磁辐射信号的密集度，建立基于不同频率有效电磁辐射信号密集度的煤岩动力灾害预警方法判断煤巷掘进过程中的危险性，实现对掘进巷道煤岩动力灾害的准确预警。本发明提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
1、基于电磁辐射波形的时-频特征，识别煤岩受载破坏的电磁辐射有效信号，提高了监测数据的可靠性，大大降低了井下干扰信号对预警结果的影响。
2、建立了基于不同频率有效电磁辐射信号密集度的煤岩动力灾害预警方法，提高了预警指标表征煤岩破裂过程的针对性，提高了监测预警的准确率。
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是本发明第一实施例提供的基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法的流程图；
图2是本发明第二实施例提供的基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法的流程图；
图3是本发明第二实施例提供的电磁辐射传感器布置图。
附图标记说明：
1、掘进巷道；2、待掘进煤层；3、低频电磁辐射传感器；
4、高频电磁辐射传感器；5、电磁屏蔽网；6、煤层顶板；
7、煤层底板；8、信号线；9、监测主机。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
第一实施例
本实施例利用电磁辐射法监测的优点，提供了一种基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法，适用于对煤巷掘进过程的煤岩动力灾害准确监测预警。
该方法的执行流程如图1所示，包括以下步骤：
S101，确定待监测的煤巷掘进巷道；
S102，在待监测的煤巷掘进巷道迎头布置电磁辐射传感器；
具体地，在本实施例中，所述电磁辐射传感器包括低频电磁辐射传感器和高频电磁辐射传感器；其中，所述低频电磁辐射传感器为接收频带为1Hz～5kHz的电磁辐射传感器；所述高频电磁辐射传感器为接收频带为5kHz～20kHz的电磁辐射传感器。所述低频电磁辐射传感器与所述高频电磁辐射传感器合并成组合式多频带电磁传感器，布置于掘进巷道迎头两帮距地面1.5m处；不同频带的电磁辐射传感器之间由铜质屏蔽材料组成的多层电磁屏蔽网隔开，避免传感器之间相互干扰；组合式多频带电磁传感器可同时高效接收煤岩体破裂产生的高(5kHz～20kHz)、低(1Hz～5kHz)频带电磁辐射信号。
S103，利用所布置的电磁辐射传感器采集煤巷掘进过程中的煤巷掘进巷道迎头周围煤岩体产生的电磁辐射信号；
具体地，在本实施例中，利用所布置的电磁辐射传感器采集煤巷掘进过程中的煤巷掘进巷道迎头周围煤岩体产生的电磁辐射信号，包括：
利用所述低频电磁辐射传感器采集煤巷掘进过程中的煤巷掘进巷道迎头周围煤岩体产生的电磁辐射信号，得到低频电磁辐射信号；
利用所述高频电磁辐射传感器采集煤巷掘进过程中的煤巷掘进巷道迎头周围煤岩体产生的电磁辐射信号，得到高频电磁辐射信号。
S104，根据所采集的电磁辐射信号的持续时间和频谱特征，从所采集的电磁辐射信号中筛选出能表征煤岩体破裂的有效电磁辐射信号；
具体地，在本实施例中，筛选出有效电磁辐射信号的过程包括：
采集待监测的煤巷掘进巷道区域的煤岩样品十块；
在屏蔽室内开展煤岩加载电磁辐射测试实验，获得煤岩样品受载破坏过程阵发性电磁辐射信号；对屏蔽室内获得的电磁辐射信号进行时-频分析，获得实验条件下电磁辐射信号的持续时间t1(通常为5ms～20ms)、信号主频带(M1,M2)(通常位于0～20kHz范围内)的范围，以及t1的修正系数Δt、信号主频带上边界M1的修正系数ΔM1和信号主频带下边界M2的修正系数ΔM2；
其中，t1取十块煤岩样品受载破坏过程阵发性电磁辐射信号持续时间的平均值；Δt取煤岩样品受载破坏过程阵发性电磁辐射信号持续时间的标准差；M1取十块煤岩样品受载破坏过程阵发性电磁辐射信号主频带上边界的平均值，M2取十块煤岩样品受载破坏过程阵发性电磁辐射信号主频带下边界的平均值；ΔM1取煤岩样品受载破坏过程阵发性电磁辐射信号主频带上边界的标准差，ΔM2取煤岩样品受载破坏过程阵发性电磁辐射信号主频带下边界的标准差。
对所述电磁辐射传感器采集到的电磁辐射信号进行时-频分析，获得其持续时间t2和主频带(a,b)；其中，所述电磁辐射传感器采集到的电磁辐射信号与屏蔽室内获得的电磁辐射信号处于同一频带范围；
对比t1与t2、(a,b)与(M1,M2)的关系，若t1-Δt≤t2≤t1+Δt且(a,b)∈(M1-ΔM1,M2+ΔM2)，则认为所述电磁辐射传感器采集到的电磁辐射信号为有效电磁辐射信号；反之，则认为是干扰信号。
S105，计算有效电磁辐射信号密集度，并计算有效电磁辐射信号密集度的变化率；作为煤岩动力灾害的预警指标；
S106，根据有效电磁辐射信号密集度及其变化率的大小，判断煤岩动力灾害的危险性；并根据预设的灾害预警准则，进行煤岩动力灾害危险性预警。
具体地，在本实施例中，所述有效电磁辐射信号密集度为巷道掘进过程中，自当前计算时间起，向前一小时内的煤岩体破坏产生的有效电磁辐射信号数量；在监测过程中，每隔一分钟计算一次巷道掘进过程有效电磁辐射信号密集度。
在计算出有效电磁辐射信号密集度的基础上，可建立基于煤岩体不同频率电磁辐射密集度的灾害预警方法，以此判断煤巷掘进过程中的危险性，从而实现对掘进巷道煤岩动力灾害的准确预警；具体地，建立基于煤岩体不同频率电磁辐射密集度的灾害预警方法包括如下步骤：
在掘进工作面无显著动力显现时期利用电磁辐射仪连续监测100小时；之后，根据煤岩体破裂有效电磁辐射信号密集度数据，计算实时获取的有效电磁发生信号密集度指标相对前100小时的变化率Y，有效电磁辐射信号密集度的变化率Y为当前的有效电磁辐射信号密集度与前100小时的有效电磁辐射信号密集度的均值的比值，其计算公式如下：
之后，根据电磁辐射信号密集度X及其变化率Y的大小判断煤岩动力灾害的危险性，X与Y越大，表明煤岩体内部破裂越多；其中，本实施例计算的有效电磁辐射信号密集度包括低频电磁辐射信号中的有效电磁辐射信号密集度X低和高频电磁辐射信号中的有效电磁辐射信号密集度X高；计算的有效电磁辐射信号密集度的变化率包括X低的变化率Y低和X高的变化率Y高；X高及其变化率Y高越大，表明煤岩体小破裂越多；X低及其变化率Y低越大，表明煤岩体大破裂越多。
根据不同频率电磁辐射密集度灾害预警准则进行煤岩动力灾害危险性预警。其中，不同频率电磁辐射密集度灾害预警准则，包括：巷道掘进过程中Y≤1.3时，发生煤岩动力灾害的可能性较低，不进行预警；当巷道掘进过程中1.3＜Y＜1.8时，具有发生煤岩动力灾害的可能性一般，进行弱危险性预警；当巷道掘进过程中Y≥1.8时，发生煤岩动力灾害的可能性较高，进行强危险性预警。
具体地，本实施例中采用的灾害预警准则具体为：当Y低和Y高均不大于1.3时，不进行预警；当Y低≤1.3且1.3＜Y高＜1.8，或1.3＜Y低＜1.8且Y高＜1.8时，进行弱危险性预警；当Y低和Y高中至少有一项不小于1.8时，进行强危险性预警。
综上，本实施例提供了一种基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法，该方法以井下干扰电磁信号特征与煤岩体破裂电磁辐射信号特征差异为基础，在掘进巷道迎头布置组合式多频带电磁传感器，再结合煤岩受载破坏过程阵发性电磁辐射波形的时-频特征进行有效信号识别，计算煤岩体破裂有效电磁辐射信号的密集度，建立基于不同频率有效电磁辐射信号密集度的煤岩动力灾害预警方法判断煤巷掘进过程中的危险性，实现了对掘进巷道煤岩动力灾害的准确预警。
第二实施例
本实施例利用电磁辐射法监测的优点，提供了一种基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法，适用于对煤巷掘进过程的煤岩动力灾害准确监测预警。
该方法的执行流程如图2所示，包括以下步骤：
S201，选择矿井的煤巷掘进巷道1作为监测对象，采集十块待掘进煤层2周围的煤岩样品。
S202，开展煤岩加载电磁辐射测试实验，获得待掘进煤层2的十块煤岩样品受载破坏过程阵发性电磁辐射信号。
S203，对获得的电磁辐射信号进行时-频分析，获取有效信号持续时间的判断基准值和有效信号主频带上、下边界的判断基准值，具体过程如下：
取全体电磁辐射信号持续时间的平均值作为有效信号持续时间的判断基准值t1；取其主频带上、下边界的平均值作为有效信号主频带(M1,M2)上、下边界的判断基准值M1、M2；取上述信号持续时间的标准差Δt对有效信号持续时间t1进行修正；取上述信号主频带上、下边界的标准差ΔM1、ΔM2对有效信号主频带(M1,M2)进行修正。
S204，将低频电磁辐射传感器3(1Hz～5kHz)和高频电磁辐射传感器4(5kHz～20kHz)组合成组合式多频带电磁传感器，两枚传感器之间由铜质屏蔽材料组成的电磁屏蔽网5隔开，避免传感器之间相互干扰。
S205，将组合式多频带电磁传感器布置于掘进巷道迎头两帮距地面1.5m处，监测巷道掘进过程中来自待掘进煤层2、煤层顶板6和煤层底板7处的煤岩破裂过程中产生的不同频段的电磁辐射信号。
S206，通过信号线8将组合式多频带电磁传感器采集到的电磁辐射信号传递到监测主机9；对电磁辐射信号进行时-频分析；
具体地，本实施例分析后获得信号持续时间t2和主频带(a,b)。
S207，筛选出有效电磁辐射信号；
具体地，本实施例筛选出电磁传感器监测到的信号中符合t1-Δt≤t2≤t1+Δt，(a,b)∈(M1-ΔM1,M2+ΔM2)的信号，作为有效电磁辐射信号。
S208，计算监测过程采集的有效电磁辐射信号密集度X；
具体地，本实施例的有效电磁辐射信号密集度，为巷道掘进过程中，自当前计算时间起，向前一小时内的煤岩体破坏产生的有效电磁辐射信号数量；在监测过程中，每隔一分钟计算一次巷道掘进过程有效电磁辐射信号密集度。
S209，在掘进工作面无显著动力显现时期利用组合式多频带电磁传感器连续监测100小时以后，根据煤岩体破裂有效电磁辐射信号的密集度数据，计算实时获取的有效电磁发生信号密集度指标相对前100小时的变化率Y，公式为：
S210，根据电磁辐射信号密集度X及其变化率Y的大小判断煤岩动力灾害的危险性；
其中，X与Y越大，表明煤岩体内部破裂越多；不同频率信号中高频有效信号密集度X高及其变化量Y高越大，表明煤岩体小破裂越多；低频有效信号密集度X低及其变化量Y低越大，煤岩体大破裂越多；根据不同频率电磁辐射密集度灾害预警准则进行煤岩动力灾害危险性预警。
进一步地，巷道掘进过程中Y≤1.3时，发生煤岩动力灾害的可能性较低，不进行预警；当巷道掘进过程中1.3＜Y＜1.8时，具有发生煤岩动力灾害的可能性一般，进行弱危险性预警；当巷道掘进过程中Y≥1.8时，发生煤岩动力灾害的可能性较高，进行强危险性预警，具体预警准则见表1。
表1不同频率电磁辐射密集度灾害预警准则表
综上，本实施例提供了一种基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法，该方法以井下干扰电磁信号特征与煤岩体破裂电磁辐射信号特征差异为基础，在掘进巷道迎头布置组合式多频带电磁传感器，再结合煤岩受载破坏过程阵发性电磁辐射波形的时-频特征进行有效信号识别，计算煤岩体破裂有效电磁辐射信号的密集度，建立基于不同频率有效电磁辐射信号密集度的煤岩动力灾害预警方法判断煤巷掘进过程中的危险性，实现了对掘进巷道煤岩动力灾害的准确预警。
此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
最后需要说明的是，以上所述是本发明优选实施方式，应当指出，尽管已描述了本发明优选实施例，但对于本技术领域的技术人员来说，一旦得知了本发明的基本创造性概念，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
Claims (9)
1.一种基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法，其特征在于，包括：
确定待监测的煤巷掘进巷道；
在待监测的煤巷掘进巷道迎头布置电磁辐射传感器；
利用所布置的电磁辐射传感器采集煤巷掘进过程中的煤巷掘进巷道迎头周围煤岩体产生的电磁辐射信号；
根据所采集的电磁辐射信号的持续时间和频谱特征，从所采集的电磁辐射信号中筛选出能表征煤岩体破裂的有效电磁辐射信号；
计算有效电磁辐射信号密集度，并计算有效电磁辐射信号密集度的变化率；
根据有效电磁辐射信号密集度及其变化率的大小，判断煤岩动力灾害的危险性；并根据预设的灾害预警准则，进行煤岩动力灾害危险性预警；
所述根据所采集的电磁辐射信号的持续时间和频谱特征，从所采集的电磁辐射信号中筛选出能表征煤岩体破裂的有效电磁辐射信号，包括：
采集待监测的煤巷掘进巷道区域的煤岩样品十块；
在屏蔽室内开展煤岩加载电磁辐射测试实验，获得煤岩样品受载破坏过程阵发性电磁辐射信号；对屏蔽室内获得的电磁辐射信号进行时-频分析，获得实验条件下电磁辐射信号的持续时间t1、信号主频带的上边界M1、信号主频带的下边界M2、t1的修正系数Δt、M1的修正系数ΔM1，以及M2的修正系数ΔM2；
对所述电磁辐射传感器采集到的电磁辐射信号进行时-频分析，获得其持续时间t2、主频带的上边界a和主频带的下边界b；其中，所述电磁辐射传感器采集到的电磁辐射信号与屏蔽室内获得的电磁辐射信号处于同一频带范围；
若t1-Δt≤t2≤t1+Δt且(a,b)∈(M1-ΔM1,M2+ΔM2)，则认为所述电磁辐射传感器采集到的电磁辐射信号为有效电磁辐射信号；反之，则认为是干扰信号。
2.如权利要求1所述的基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法，其特征在于，所述电磁辐射传感器包括低频电磁辐射传感器和高频电磁辐射传感器；其中，
所述低频电磁辐射传感器为接收频带为1Hz～5kHz的电磁辐射传感器；
所述高频电磁辐射传感器为接收频带为5kHz～20kHz的电磁辐射传感器。
3.如权利要求2所述的基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法，其特征在于，所述低频电磁辐射传感器与所述高频电磁辐射传感器组成组合式多频带电磁传感器，所述组合式多频带电磁传感器布置于掘进巷道迎头两帮距地面1.5m处；不同频带的电磁辐射传感器之间由铜质屏蔽材料组成的多层电磁屏蔽网隔开。
4.如权利要求2所述的基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法，其特征在于，所述利用所布置的电磁辐射传感器采集煤巷掘进过程中的煤巷掘进巷道迎头周围煤岩体产生的电磁辐射信号，包括：
利用所述低频电磁辐射传感器采集煤巷掘进过程中的煤巷掘进巷道迎头周围煤岩体产生的电磁辐射信号，得到低频电磁辐射信号；
利用所述高频电磁辐射传感器采集煤巷掘进过程中的煤巷掘进巷道迎头周围煤岩体产生的电磁辐射信号，得到高频电磁辐射信号。
5.如权利要求1所述的基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法，其特征在于，t1取十块煤岩样品受载破坏过程阵发性电磁辐射信号持续时间的平均值；Δt取煤岩样品受载破坏过程阵发性电磁辐射信号持续时间的标准差；
M1取十块煤岩样品受载破坏过程阵发性电磁辐射信号主频带上边界的平均值，M2取十块煤岩样品受载破坏过程阵发性电磁辐射信号主频带下边界的平均值；ΔM1取煤岩样品受载破坏过程阵发性电磁辐射信号主频带上边界的标准差，ΔM2取煤岩样品受载破坏过程阵发性电磁辐射信号主频带下边界的标准差。
6.如权利要求1所述的基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法，其特征在于，所述有效电磁辐射信号密集度为巷道掘进过程中，自当前计算时间起，向前一小时内的煤岩体破坏产生的有效电磁辐射信号数量；
所述计算有效电磁辐射信号密集度，包括：
每隔一分钟计算一次巷道掘进过程中有效电磁辐射信号密集度。
7.如权利要求1所述的基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法，其特征在于，所述有效电磁辐射信号密集度的变化率为当前的有效电磁辐射信号密集度与前100小时的有效电磁辐射信号密集度的均值的比值。
8.如权利要求4所述的基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法，其特征在于，所述有效电磁辐射信号密集度包括低频电磁辐射信号中的有效电磁辐射信号密集度X低和高频电磁辐射信号中的有效电磁辐射信号密集度X高；所述有效电磁辐射信号密集度的变化率包括X低的变化率Y低和X高的变化率Y高；
所述根据有效电磁辐射信号密集度及其变化率的大小，判断煤岩动力灾害的危险性，包括：
有效电磁辐射信号密集度及其变化率越大，表明煤岩体内部破裂越多；X高及Y高越大，表明煤岩体小破裂越多；X低及Y低越大，表明煤岩体大破裂越多。
9.如权利要求8所述的基于煤岩有效电磁辐射密集度的动力灾害预警方法，其特征在于，所述预设的灾害预警准则包括：
当Y低和Y高均不大于1.3时，不进行预警；
当Y低≤1.3且1.3＜Y高＜1.8，或1.3＜Y低＜1.8且Y高＜1.8时，进行弱危险性预警；
当Y低和Y高中至少有一项不小于1.8时，进行强危险性预警。
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