【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于煤礦安全監測，具體為一種實時監測煤柱穩定性的智能預警方法及系統。
技術介紹
1、在煤炭開采過程中，煤柱的穩定性對礦山安全和生產效率至關重要。煤柱作為礦山工程中的重要支撐結構，其穩定性直接影響礦山的安全運營。現有的煤柱穩定性監測方法主要依賴于人工監測和定期檢查，這些方法存在監測頻率低、數據采集不及時、監測數據不連續等問題，難以實現實時、準確的穩定性評估。此外，現有的監測方法往往無法及時發現煤柱的細微變化，導致潛在的安全隱患難以在早期得到有效控制。因此，開發一種能夠實現實時監測煤柱穩定性的智能預警方法及系統，具有重要的實際意義和應用價值。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種實時監測煤柱穩定性的智能預警方法及系統。
2、一種實時監測煤柱穩定性的智能預警方法，
3、在煤礦開采過程中，按照預設順序依次進行應力分布檢測、裂隙擴展檢測、振動信號檢測、環境參數檢測、數據融合分析檢測、預警機制檢測和應急響應檢測，若任一項檢測不通過，則煤柱穩定性監測系統不通過檢測，其中，
4、所述應力分布檢測包括：初始應力檢測、動態應力變化檢測和應力集中區域檢測；
5、所述裂隙擴展檢測包括：裂隙形態檢測和裂隙擴展速率檢測；
6、所述振動信號檢測包括：微震信號檢測和聲發射信號檢測；
7、所述環境參數檢測包括：溫度檢測、濕度檢測和瓦斯濃度檢測；
8、所述數據融合分析檢測包括：多源數據整合檢測和
9、所述預警機制檢測包括：閾值設定檢測和分級預警檢測；
10、所述應急響應檢測包括：響應時間檢測和處置方案匹配檢測。
11、進一步地，在所述應力分布檢測中，
12、所述初始應力檢測包括對煤柱初始應力場的均勻性檢測和局部異常檢測，若任一項檢測不通過，則輸出警告；
13、所述動態應力變化檢測包括模擬開采過程中的應力變化，檢測是否存在超出安全范圍的應力波動；
14、若存在超出安全范圍的應力波動，則輸出警告；
15、所述應力集中區域檢測包括識別煤柱內部是否存在應力集中現象；
16、若存在應力集中現象且未采取緩解措施，則輸出警告；
17、若應力分布檢測中的初始應力檢測、動態應力變化檢測和應力集中區域檢測中任一項檢測輸出警告，則應力分布的檢測不通過。
18、進一步地，在所述裂隙擴展檢測中，
19、所述裂隙形態檢測包括對裂隙長度、寬度和深度的測量，若任一項測量結果超出預設閾值，則輸出警告；
20、所述裂隙擴展速率檢測包括模擬不同開采條件下的裂隙擴展速度，檢測是否超過安全擴展速率；
21、若裂隙擴展速率超過安全擴展速率，則輸出警告；
22、若裂隙擴展檢測中的裂隙形態檢測和裂隙擴展速率檢測中任一項檢測輸出警告，則裂隙擴展的檢測不通過。
23、進一步地，在所述振動信號檢測中，
24、所述微震信號檢測包括采集煤柱周圍的微震信號，檢測其頻率和幅值是否異常；
25、若頻率或幅值異常，則輸出警告；
26、所述聲發射信號檢測包括采集煤柱內部的聲發射信號，檢測其能量釋放是否超出正常范圍；
27、若能量釋放超出正常范圍，則輸出警告；
28、若振動信號檢測中的微震信號檢測和聲發射信號檢測中任一項檢測輸出警告，則振動信號的檢測不通過。
29、進一步地，在所述環境參數檢測中，
30、所述溫度檢測包括檢測煤柱周圍環境溫度是否超出安全范圍；
31、若超出安全范圍，則輸出警告；
32、所述濕度檢測包括檢測煤柱周圍環境濕度是否異常；
33、若濕度異常，則輸出警告；
34、所述瓦斯濃度檢測包括檢測煤柱周圍瓦斯濃度是否達到危險水平；
35、若瓦斯濃度達到危險水平，則輸出警告；
36、若環境參數檢測中的溫度檢測、濕度檢測和瓦斯濃度檢測中任一項檢測輸出警告，則環境參數的檢測不通過。
37、進一步地，在所述數據融合分析檢測中，
38、所述多源數據整合檢測包括將應力分布、裂隙擴展、振動信號和環境參數的數據進行整合，檢測是否存在數據沖突；
39、若存在數據沖突，則輸出警告；
40、所述異常模式識別檢測包括利用機器學習算法對整合后的數據進行異常模式識別，檢測是否存在潛在風險；
41、若存在潛在風險，則輸出警告；
42、若數據融合分析檢測中的多源數據整合檢測和異常模式識別檢測中任一項檢測輸出警告，則數據融合分析的檢測不通過。
43、進一步地，在所述預警機制檢測中，
44、所述閾值設定檢測包括檢測預警閾值是否合理；
45、若預警閾值不合理，則輸出警告；
46、所述分級預警檢測包括模擬不同風險等級下的預警響應，檢測是否能夠準確觸發對應級別的預警；
47、若未能準確觸發對應級別的預警，則輸出警告；
48、若預警機制檢測中的閾值設定檢測和分級預警檢測中任一項檢測輸出警告，則預警機制的檢測不通過。
49、進一步地，在所述應急響應檢測中，
50、所述響應時間檢測包括模擬緊急情況下的響應時間，檢測是否在規定時間內完成響應；
51、若未在規定時間內完成響應，則輸出警告；
52、所述處置方案匹配檢測包括檢測應急處置方案是否與當前風險等級匹配；
53、若處置方案不匹配，則輸出警告；
54、若應急響應檢測中的響應時間檢測和處置方案匹配檢測中任一項檢測輸出警告，則應急響應的檢測不通過。
55、本專利技術還提供一種實時監測煤柱穩定性的智能預警系統，包括：應力分布檢測模塊、裂隙擴展檢測模塊、振動信號檢測模塊、環境參數檢測模塊、數據融合分析模塊、預警機制模塊和應急響應模塊；
56、所述應力分布檢測模塊，用于實時監測煤柱的應力分布情況，確保應力變化處于安全范圍內；
57、所述裂隙擴展檢測模塊，用于實時監測煤柱裂隙的形態和擴展速率，確保裂隙擴展不會威脅煤柱穩定性；
58、所述振動信號檢測模塊，用于實時采集煤柱周圍的微震信號和聲發射信號，確保振動信號處于正常范圍；
59、所述環境參數檢測模塊，用于實時監測煤柱周圍的溫度、濕度和瓦斯濃度，確保環境參數不會引發安全隱患；
60、所述數據融合分析模塊，用于整合多源數據并進行異常模式識別，確保數據分析結果的準確性；
61、所述預警機制模塊，用于根據數據分析結果設定合理的預警閾值并觸發分級預警，確保預警機制的有效性；
62、所述應急響應模塊，用于在緊急情況下快速響應并匹配合適的處置方案，確保應急響應的及時性和有效性。
63、本專利技術提供的一本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種實時監測煤柱穩定性的智能預警方法，其特征在于：包括以下步驟：按照預設順序依次進行應力分布檢測、裂隙擴展檢測、振動信號檢測、環境參數檢測、數據融合分析檢測、預警機制檢測和應急響應檢測；
2.根據權利要求1所述的實時監測煤柱穩定性的智能預警方法，其特征在于，所述初始應力檢測包括對煤柱初始應力場的均勻性檢測和局部異常檢測，若任一項檢測不通過，則輸出警告。
3.根據權利要求1所述的實時監測煤柱穩定性的智能預警方法，其特征在于，所述動態應力變化檢測包括模擬開采過程中的應力變化，檢測是否存在超出安全范圍的應力波動，若存在超出安全范圍的應力波動，則輸出警告。
4.根據權利要求1所述的實時監測煤柱穩定性的智能預警方法，其特征在于，所述裂隙形態檢測包括對裂隙長度、寬度和深度的測量，若任一項測量結果超出預設閾值，則輸出警告。
5.根據權利要求1所述的實時監測煤柱穩定性的智能預警方法，其特征在于，所述環境參數檢測包括檢測煤柱周圍環境溫度、濕度和瓦斯濃度，若任一參數超出安全范圍，則輸出警告。
6.根據權利要求1所述的實時監測煤柱穩定性的
7.根據權利要求1所述的實時監測煤柱穩定性的智能預警方法，其特征在于，所述應急響應檢測包括模擬緊急情況下的響應時間，檢測是否在規定時間內完成響應，若未在規定時間內完成響應，則輸出警告。
...【技術特征摘要】
1.一種實時監測煤柱穩定性的智能預警方法，其特征在于：包括以下步驟：按照預設順序依次進行應力分布檢測、裂隙擴展檢測、振動信號檢測、環境參數檢測、數據融合分析檢測、預警機制檢測和應急響應檢測；
2.根據權利要求1所述的實時監測煤柱穩定性的智能預警方法，其特征在于，所述初始應力檢測包括對煤柱初始應力場的均勻性檢測和局部異常檢測，若任一項檢測不通過，則輸出警告。
3.根據權利要求1所述的實時監測煤柱穩定性的智能預警方法，其特征在于，所述動態應力變化檢測包括模擬開采過程中的應力變化，檢測是否存在超出安全范圍的應力波動，若存在超出安全范圍的應力波動，則輸出警告。
4.根據權利要求1所述的實時監測煤柱穩定性的智能預警方法，其特征在于，所述裂隙...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱偉，李純偉，王彥弼，孟祥奇，王江，宋佳，
申請(專利權)人：鄂爾多斯市成達礦業有限公司，
類型：發明
國別省市：
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