现代矿业 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (07): 252-258.
袁腾飞1 孔 震1 原培轩2 张航瑞2 沈振强2
摘要: 煤矿采掘扰动易诱发冲击地压动力灾害,其孕育演化过程伴随明显微震响应,精准 预判微震风险时空演化规律,实现灾害超前预警,是深部煤矿安全开采的关键。机器学习可有效 挖掘微震监测数据特征、捕捉时序演化规律,为冲击地压前兆识别提供技术支撑。针对离散微震 散点空间连续性弱、风险场演化特征难以精准刻画、模型泛化能力不足等问题,提出一种融合数据 增强与深度学习的微震风险场时空强超前预测方法。该方法采用二维高斯插值算法,设置 64×64 网格分辨率与容量为 5的时序滑动窗口,将离散微震序列重构为连续的工作面微震风险场图像帧; 通过 0.9 帧间相似度阈值完成数据增强,优化样本质量并提升模型训练收敛效率;基于 ConvLSTM 网络挖掘风险场时空依赖特征,实现微震风险场动态超前预测。依托赵楼煤矿 7303 工作面 6439 组、7304 工作面 4084 组实测微震数据开展对照试验,采用 5×5 滑动窗口峰值提取法反演得到每日 微震最大能量、平均能量及事件频次指标并完成定量分析。试验结果表明,该方法可精准构建并 预测微震风险场时空演化规律,预测误差低、拟合效果好,在不同工作面均表现出稳定的预测性能 与优异的泛化能力。研究成果可为矿井冲击地压动态分级预警提供新思路,为同类矿井动力灾害 防控提供技术参考。