煤矿井下水力压裂微震事件识别方法、装置及电子设备与流程

本发明涉及煤矿微震事件监测，尤其涉及一种煤矿井下水力压裂微震事件识别方法、装置及电子设备。

背景技术：

1、在对煤矿矿井地层进行水力压裂微震事件监测时，监测系统采集到的微震波同时受多震源影响，例如采掘活动、钻进、覆岩破断等，水力压裂诱发的微震事件与其他震源混合在微震波中难以区分，传统的微震事件自动检测方法不能有效区分非水力压裂诱发的微震事件，对监测信号产生误判，导致水力压裂微震事件监测的精度不高，监测结果不准确。

技术实现思路

1、为了解决背景技术中存在的至少一个方面的技术问题，本发明提供一种煤矿井下水力压裂微震事件识别方法，可以有效筛选、过滤出非水力压裂诱发的微震事件，提高水力压裂微震事件监测的精度，提高监测结果的准确度。

2、本发明第一方面实施例提供一种煤矿井下水力压裂微震事件识别方法，包括：

3、获取微震事件监测地的煤层埋深值；

4、基于所述煤层埋深值，预测目标水力压裂微震事件及至少一种非水力压裂微震事件；

5、计算所述目标水力压裂微震事件对应的微震波信号特征参数，计算每一种所述非水力压裂微震事件对应的微震波信号特征参数；

6、采集所述微震事件监测地的实际微震波信号特征值，并将所述实际微震波信号特征值与所述微震波信号特征参数进行比对；

7、基于比对结果，确定所述微震事件监测地发生的实际水力压裂微震事件及非水力压裂微震事件。

8、根据本发明第一方面实施例提供的煤矿井下水力压裂微震事件识别方法，将监测到的实际微震波信号特征值与预设计算得到的不同微震事件对应的微震波信号特征参数进行比对，从而可以将实际发生的水力压裂微震事件和非水力压裂微震事件区分开来。具体地，首先获取微震事件监测地的煤层埋深值，然后基于煤层埋深值，预测目标水力压裂微震事件及至少一种非水力压裂微震事件，煤层埋深值不同，对应发生的微震事件的种类也有所差别，因此，在煤层埋深值的基础上预测目标水力压裂微震事件及可能发生的不同种类的非水力压裂微震事件，可以使预测结果更有针对性，进一步地，在完成上一步的微震事件预测后，计算目标水力压裂微震事件对应的微震波信号特征参数，计算每一种非水力压裂微震事件对应的微震波信号特征参数，其中，不同的微震事件对应的微震波信号特征参数是不同的，因此，此步骤相当于建立起了微震事件对应的微震波信号特征参数数据库，进一步地，采集微震事件监测地的实际微震波信号特征值，并将实际微震波信号特征值与微震波信号特征参数进行比对，当存在有实际微震波信号特征值与计算的水力压裂微震事件所对应的微震波信号特征参数吻合时，可以确定该部分实际微震波信号特征值反应的是水力压裂微震事件的发生情况，当存在有实际微震波信号特征值与计算的某种非水力压裂微震事件所对应的微震波信号特征参数吻合时，可以确定该部分实际微震波信号特征值反应的是某种非水力压裂微震事件的发生情况。因此，本发明实施例提供的煤矿井下水力压裂微震事件识别方法，可以有效筛选、过滤出非水力压裂诱发的微震事件，提高水力压裂微震事件监测的精度，提高监测结果的准确度。

9、根据本发明的一个实施例，所述煤层埋深值小于等于500米。

10、根据本发明的一个实施例，所述基于所述煤层埋深值，预测目标水力压裂微震事件及至少一种非水力压裂微震事件的步骤，包括：

11、预测所述非水力压裂微震事件包括钻孔噪音事件、采煤机割煤事件、覆岩破裂事件、地面卡车噪音事件及天然地震事件。

12、根据本发明的一个实施例，所述微震波信号特征参数包括波形参数、幅频参数、时空分布参数、能量参数及破裂机制参数。

13、根据本发明的一个实施例，所述采集所述微震事件监测地的实际微震波信号特征值，并将所述实际微震波信号特征值与所述微震波信号特征参数进行比对的步骤，包括：

14、通过三分量检波器采集所述微震事件监测地的实际微震波信号特征值。

15、根据本发明的一个实施例，方法还包括：

16、确定所述实际水力压裂微震事件的发生位置；

17、基于所述发生位置，监测水力压裂缝网空间展布。

18、根据本发明的一个实施例，所述基于所述煤层埋深值，预测目标水力压裂微震事件及至少一种非水力压裂微震事件的步骤，包括：

19、确定微震事件的总数量为m及震源种类为n，其中n＝5，所述震源种类包括采煤机割煤事件、掘进事件、钻孔噪音事件、覆岩破裂事件和水力压裂微震事件；

20、所述计算所述目标水力压裂微震事件对应的微震波信号特征参数，计算每一种所述非水力压裂微震事件对应的微震波信号特征参数的步骤，包括：

21、对所述m个微震事件做预处理，确定每一个所述微震事件的p个属性参数，建立微震事件属性参数集合z，其中，z＝{z1，z2，…，zp}；

22、确定所述p个属性参数的阈值，建立n个震源类型差别函数ai，其中，i＝1，2，3，…，n；

23、所述采集所述微震事件监测地的实际微震波信号特征值，并将所述实际微震波信号特征值与所述微震波信号特征参数进行比对的步骤，包括：

24、基于所述震源类型差别函数ai，计算所述m个微震事件中每一个微震事件对所述n个震源种类的隶属度ua1(z)，ua2(z)，...，uan(z)；

25、所述基于所述震源类型差别函数ai，计算所述m个微震事件中每一个微震事件对所述n个震源种类的隶属度ua1(z)，ua2(z)，...，uan(z)的步骤，包括：

26、n＝5时，所述隶属度满足ua5(zj)＞0.5，其中j＝1，2，...，p，判定该微震事件属于水力压裂微震事件。

27、本发明第二方面实施例提供一种煤矿井下水力压裂微震事件监测装置，包括：

28、获取模块，适于获取微震事件监测地的煤层埋深值；

29、预测模块，适于基于所述煤层埋深值，预测目标水力压裂微震事件及至少一种非水力压裂微震事件；

30、计算模块，适于计算所述目标水力压裂微震事件对应的微震波信号特征参数，计算每一种所述非水力压裂微震事件对应的微震波信号特征参数；

31、信号采集模块，适于采集所述微震事件监测地的实际微震波信号特征值，并将所述实际微震波信号特征值与所述微震波信号特征参数进行比对；

32、事件确定模块，适于基于比对结果，确定所述微震事件监测地发生的实际水力压裂微震事件及非水力压裂微震事件。

33、本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述第一方面任一实施例所述的煤矿井下水力压裂微震事件识别方法。

34、本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述第一方面任一实施例所述的煤矿井下水力压裂微震事件识别方法。

35、本发明实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述第一方面任一实施例所述的煤矿井下水力压裂微震事件识别方法。