一种基于数据-机理双驱动的冲击地压预警方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于数据‑机理双驱动的冲击地压预警方法及系统，预警方法包括如下步骤：部署多模态传感器网络采集煤岩层数据，建立冲击地压灾害前兆信息样本数据库，提出冲击地压灾害多模态数据前兆特征识别算法，挖掘多模态数据与致灾关键风险指标的关联性，建立冲击地压灾害多模态数据预测模型；建立三维地质几何模型，融合多场耦合动力学本构模型及灾变准则，构建冲击地压灾害的PINN物理信息神经网络预测模型，获得目标区域能量场时空演化规律；提出多模态数据驱动样本误差和物理驱动控制方程残差的损失函数耦合计算方法，动态数据与机理预测结果权重，综合计算风险评分，准确判断顶灾害危险等级。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冲击动力灾害监测预警，尤其涉及一种基于数据-机理双驱动的冲击地压预警方法及系统。

技术介绍

1、冲击地压是一种严重威胁矿山安全生产的动力灾害，表现为煤岩体在高应力作用下突然、剧烈地破坏并释放能量的现象，会导致巷道变形、支护损毁甚至人员伤亡。现有的冲击地压预警方法主要有以下几类：(1)基于单一参数的预警方法：如微震监测法、钻屑法、电磁辐射法等。这类方法各有优缺点，但仅依靠单一参数进行预警存在局限性，容易造成误报或漏报。例如，微震监测能够捕捉到煤岩层的破裂活动，但难以区分有害和无害破裂；钻屑法直观但监测范围有限；电磁辐射法灵敏度高但易受外界干扰。(2)基于统计模型的数据驱动方法：通过建立统计回归模型或机器学习模型，分析历史数据中的特征与冲击地压发生的关联性。这类方法依赖大量高质量的历史数据，对数据的分布特性要求较高，且缺乏对物理机理的考虑，泛化能力有限。(3)基于力学理论的机理驱动方法：通过建立地质力学模型，模拟煤岩体在开采过程中的应力分布和能量演化。这类方法具有明确的物理意义，但由于地质条件复杂多变，模型参数难以准确确定，导致预测精度受限。现有本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于数据-机理双驱动的冲击地压预警方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所示的基于数据-机理双驱动的冲击地压预警方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所示的基于数据-机理双驱动的冲击地压预警方法，其特征在于，

4.根据权利要求3所示的基于数据-机理双驱动的冲击地压预警方法，其特征在于，

5.根据权利要求3所示的基于数据-机理双驱动的冲击地压预警方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所示的基于数据-机理双驱动的冲击地压预警方法，其特征在于，

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【技术特征摘要】

1.一种基于数据-机理双驱动的冲击地压预警方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所示的基于数据-机理双驱动的冲击地压预警方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所示的基于数据-机理双驱动的冲击地压预警方法，其特征在于，

4.根据权利要求3所示的基于数据-机理双驱动的冲击地压预警方法，其特征在于，

5.根据权利要求3所示的基于数据-机理双驱动的冲击地压预警方法，其特征在于，

【专利技术属性】
技术研发人员：张奇明，刘晓斐，王恩元，王笑然，冯小军，狄洋阳，张超林，谢慧，周鑫，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：