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申请/专利权人：中国矿业大学

摘要：本发明公开了一种基于理论与数据驱动融合的冲击地压风险评估方法，包括如下步骤：将评估区域进行网格划分，利用Weibull分布函数对各网格节点赋值，确定初始应力集中系数；获得理论驱动模型下各网格节点的应力集中系数值；引入震动波CT探测数据，获得融合震动波CT探测表征应力模型的评估区域应力集中系数分布；引入微震数据，获得评估区域的应力集中系数的空间分布信息，利用分布信息得到评估区域的相对应力集中系数分布图。本发明的有益效果是：计算过程所涉及矿井大范围地质构造条件、采掘活动、实时监测的微震数据以及震动波CT反演数据，时效性高，可大范围近似实时反演煤层采掘过程中的采动应力集中系数分布，同时可实现日常监测预警。

主权项：1.一种基于理论与数据驱动融合的冲击地压风险评估方法，其特征在于：包括如下步骤：1确定初始应力集中系数，将评估区域按照一定间距进行网格划分，利用Weibull分布函数对各网格节点赋值，默认为完全均质状态m＝0，数值为1；2评估采场地质构造、巷道布置、工作面回采时，采用不同理论驱动模型进行叠加计算，获得理论驱动模型下各网格节点的应力集中系数；所述理论驱动模型包括离散点应力集中模型、离散点应力损伤模型、区域应力集中模型、区域应力损伤模型、线性应力集中模型和线性应力损伤模型，所述理论驱动模型的模型参数为@n,m,F,d,S，其中@n为计算模型的标识符，分别为@0、@1、@2、@3、@4、@5，分别对应离散点应力集中模型、离散点应力损伤模型、区域应力集中模型、区域应力损伤模型、线性应力集中模型和线性应力损伤模型，m、F为Weibull分布函数的非均质参数和形状参数，d为因素扰动影响距离与范围，S为离散点间距；所述离散点应力集中模型、区域应力集中模型和线性应力集中模型的计算采用概率密度衰减模型，所述离散点应力损伤模型、区域应力损伤模型和线性应力损伤模型的计算综合采用概率密度衰减模型和损伤力学模型；3引入震动波CT探测数据，采用震动波CT探测表征应力模型修正各网格节点的应力集中系数；4引入微震数据，采用微震损伤重构应力模型进一步修正各网格节点的应力集中系数，最后根据应力集中系数值的大小评估冲击地压风险程度；所述微震损伤重构应力模型和震动波CT探测表征应力模型为数据驱动模型，所述微震损伤重构应力模型通过引入微震监测数据并选择理论驱动模型中的离散点应力损伤模型进行计算，所述震动波CT探测表征应力模型通过引入CT反演数据并选择理论驱动模型中的离散点应力集中模型进行计算；所述各模型的最终应力集中系数采用如下公式计算：当采用应力损伤模型计算时，包括离散点应力损伤模型、区域应力损伤模型和线性应力损伤模型： 式中，σi为第i个网格节点对应的应力值；σmax为网格节点对应的最大应力值；F表示选择模型中的采动应力系数参数值；Fi表示第i个网格节点对应的应力集中系数值；其中当Fi1且时，Fi取1；当采用应力集中模型计算时，包括离散点应力集中模型、区域应力集中模型和线性应力集中模型： 式中，σi为第i个网格节点对应的应力值；σmax为网格节点对应的最大应力值；F表示选择模型中的采动应力系数参数值；Fi表示第i个网格节点对应的应力集中系数值。

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