冲击危险区域多元地球物理指标动态辨识方法及其应用
王爱文1
李超2
潘一山1
宋义敏3
范德威4
魏传奇2
于新河5
卢闯5
1.辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新 123000;辽宁大学灾害岩体力学研究所,辽宁沈阳 1100362.辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新 1230003.北方工业大学土木工程学院,北京 1001444.辽宁大学灾害岩体力学研究所,辽宁沈阳 110036;辽宁大学环境学院,辽宁沈阳 1100365.吉林省龙家堡矿业有限责任公司,吉林长春 130504
摘要：精准识别冲击危险区域并给出危险程度及其演化规律对冲击地压防治具有重要意义.采用变形局部化与多元地球物理指标空间扫描相结合的方法,探究大能量事件发生区域的微震前兆特征,追踪冲击危险区域的动态演化过程.基于变形局部化原理,利用梯度显著性指标识别变形局部化区域,圈定冲击危险区域;采用滑动窗扫描方法,研究了变形局部化区域内的b、A(b)、S等物理指标空间分布特征,以掘进期间梯度显著性指标识别的微震聚集区域内大能量微震事件对应的b、A(b)、S、∆F、A(t)作为划分工作面回采期间冲击危险等级的阈值;利用贝叶斯网络法分析各个物理指标预测危险区域的效能,构建综合预测危险区域模型,计算物理指标权重并得到综合预测指标,并以 513工作面进行实例分析.结果表明:地球物理指标可以识别微震聚集信号,判断危险区域,根据 513工作面实际监测数据判断出 3个微震事件聚集区域;物理指标的空间扫描结果与微震数据的聚集区域具有同步的特征,大能量事件发生时,所在区域的物理指标值高于冲击危险阈值,物理指标空间扫描辨识的危险区域与微震数据聚集区域基本一致;利用综合预测危险区域模型,对工作面回采期间危险区域进行迭代式预测,结果表明:冲击危险事件多发生在综合预测指标所预测的强冲击危险区域内,并随着回采期间微震数据的叠加,强冲击危险区域逐步集中,与冲击危险事件位置的重合度更高.综合预测指标预测效能总体高于单个物理指标,显著增强了精准预测冲击危险区域的能力.
关键词：冲击地压变形局部化危险区域多元地球物理指标动态辨识
分类号：TD324(矿山压力与支护)
资助基金：国家重点研发计划(2022YFC3004605)国家自然科学基金(52374201)国家自然科学基金(51974150)
论文发表日期：2024-06-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：16( 2573-2588 )
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