【技术实现步骤摘要】
微震监测/声发射破裂源能量耗散状态与趋势的预警方法
[0001]本专利技术涉及岩土工程
，尤其涉及一种微震监测/声发射破裂源能量耗散状态与趋势的预警方法。
技术介绍
[0002]在岩土工程领域，微震监测系统/声发射技术的应用较为广泛。但是，现有技术中，对于海量的岩体/石破裂监测数据未进行深度挖掘，在该大数据时代，实验室内测得的数据和矿山现场获取的数据的使用效果与产出质量比例严重失调，极大地浪费了人力、物力和财力。岩体/石的破坏本质上是一个受到外力作用下进行的被动破坏并释放能量的过程。能量释放过程形式各异，但以声波形式进行的能量传递是一种较为方便地检测破裂源重要参数信息的技术手段。虽然以其它形式传播耗散的具体能量数值不太明了，但在当控制同一变量和选取可研究能量耗散形式时，以声波形式进行能量传播耗散的特征可以按照当量耗散情况被深入研究。在岩体工程三维体空间上，微破裂源的能量耗散情况研究方法众多，从大数据科学层面对灾害的预警与防控研究相对较为浅显。
[0003]申请号为CN202010947788.2的专利技术专利公...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微震监测/声发射破裂源能量耗散状态与趋势的预警方法，其特征在于：首先，获取破裂源事件的触发时间、事件的三维空间坐标位置以及事件所对应的能量值；然后，利用所检测到的微震监测/声发射破裂源事件参数信息，初步判断宏观破坏区域及破坏程度；其次，根据破裂源事件的空间位置关系按照时间顺序对事件源进行三维空间上的实时动态显现；再由整个研究空间内的能量值进行能量场的插值反演并进行展示；最后，根据整个研究范围内的能量场的分布和插值运算结果情况，分析研究对象的破坏状态，并根据能量值的分级情况对破坏区域进行灾害等级进行预测与预警。2.根据权利要求1所述的微震监测/声发射破裂源能量耗散状态与趋势的预警方法，其特征在于：包括如下步骤：S1，通过矿山现场或室内实验获取矿山微震监测或声发射实验数据，进行初步处理与筛选，剔除异常数据，获取所检测微震监测/声发射破裂源事件的三维空间坐标和能量值；S2，依次按照时间顺序获取所检测微震监测/声发射事件的三维空间坐标值，并选用所述破裂源事件及其三维空间坐标值对应的能量值，初步分析所检测事件在三维空间坐标内的变化趋势和相对大小关系；S3，基于上述步骤，计算所述能量值的最值后，构建所需的数据集合，筛选得到所检测微震监测/声发射破裂源事件的三维空间坐标和附属能量值的数据集合K；S4，依据三维空间坐标X、Y、Z三个方向的最大值和最小值或者指定实际边界值进行网格节点划分，划分后得到由若干个均匀分布于研究空间内部的点云结构框架模型；S5，对所述点云结构框架模型中的三维空间坐标点所对应的能量值进行插值运算，得到整个点云结构框架模型内的三维空间个点及所构成空间内能量场的全局性能量值；S6，将所述点云结构框架模型内的三维均匀分布点坐标以及进行插值运算之后的对应能量值的四维数据进行数据化展示；S7，依据需求导出预设精度的能量耗散演化分布图和各个研究重点区域的水平切片图/垂直剖面图；S8，依据能量耗散场的分布实况和能量值换算，对所述点云结构框架模型内的数据进行等级等分的划定和筛选，并导出筛选后的三维空间坐标或坐标区域范围，实现灾害点目标位置预警。3.根据权利要求2所述的微震监测/声发射破裂源能量耗散状态与趋势的预警方法，其特征在于：步骤S3中，数据集合K＝{x，y，z，t，E
e
}的构建过程为：P1，分别求出三维定位坐标X、Y、Z三个方向和能量值的最值，记为x
min
、x
max
、y
min
、y
max
、z
min
、z
max
、E
min
和E
max
；P2，以三个方向的坐标最值为界限构建点云结构框架模型的边界尺寸；P3，根据三维空间坐标各个方向的坐标最值以及具体网格划分精度需求，，按照与整个研究区域等比例的均布划分原则，统计出每个方向对应的集合，分别记为XX、YY、ZZ；P4，对仅有坐标数据点所对应的能量值进行等级划分，得到整个点云结构框架模型内的空间分布能量值能级数据集合，记为Ee。4.根据权利要求3所述的微震监测/声发射破裂源能量耗散状态与趋势的预警方法，其特征在于：步骤P3中每个方向对应的集合XX、YY、ZZ的计算过程为：P31，将X轴方向网格划分的间距记为LX；LX＝(x
max
‑
x
min
)/(N
‑
1)；由此得出以X轴方向的
最大值和最小值为界限生成的线性间距集合XX，XX＝{x
min
，x
min
+LX*1，x
min
+LX*2，
…
，x
max
‑
LX*2，x
min
‑
LX*1，x
...
【专利技术属性】
技术研发人员：周子龙，赵聪聪，蔡鑫，周静，芮艺超，张升，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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