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龙图腾网获悉中国矿业大学申请的专利一种基于裂隙拓扑参数的煤岩失稳前兆识别方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120686350B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510636850.9，技术领域涉及：G01V1/30；该发明授权一种基于裂隙拓扑参数的煤岩失稳前兆识别方法及系统是由刘晓斐;马滢斐;王笑然;周鑫;王恩元;吴健波;张奇明;刘舒欣;张力;朱世豪设计研发完成，并于2025-05-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于裂隙拓扑参数的煤岩失稳前兆识别方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于裂隙拓扑参数的煤岩失稳前兆识别方法及系统，该方法包括：通过微震监测获取声波数据，结合震源定位与震源机制反演，提取煤岩破裂核心参数；考虑裂隙几何尺寸及方向特征，基于图论法构建裂隙网络拓扑模型，获取裂隙时空拓扑演化参数构建多变量时序拓扑特征数据集；引入多变量时间序列图模型MTAD‑GAT，利用图注意力机制动态捕捉各拓扑参数间的结构依赖关系，挖掘其协同异常特征，并结合时间序列建模模块捕捉其演化趋势；融合预测误差与重构误差形成异常得分作为失稳前兆指数，提取前兆阶段多个关键拓扑指标的共变特征与演化趋势，辅助判别失稳临界状态，从而实现拓扑前兆的无监督自动识别与智能预警。

本发明授权一种基于裂隙拓扑参数的煤岩失稳前兆识别方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于裂隙拓扑参数的煤岩失稳前兆识别方法,其特征在于,包括如下步骤: S10:通过微地震监测系统采集获得原始声波数据,结合震源定位计算和震源机制反演,获取煤岩破裂过程中与微破裂源直接相关的核心物理参数; S20:综合考虑裂隙几何尺寸及方向特征定义四类拓扑关系,量化计算破裂贯通指数BCI,基于图论法将裂隙网络抽象为图模型,构建刻画裂隙时空演化特征的拓扑模型,提取多维时序拓扑参数,得到反映煤岩破裂演化的多变量拓扑时间序列数据集; S30:将构建得到的多变量拓扑时间序列数据集划分为训练集与测试集,并对每一维拓扑结构参数时间序列进行数据规范化和异常值处理; S40:基于预处理后的训练集数据,构建多变量时间序列图模型MTAD-GAT,以形成面向特征与面向时间的双图注意力机制,分别建模拓扑参数间的结构依赖与时间演化趋势;在图注意层中引入多头注意力,通过多个独立的注意力头分别计算不同的注意力分数;融合图注意层与一维卷积层提取的局部与全局特征后输入门控循环单元GRU,深度捕捉拓扑特征的动态演化模式与长期依赖关系;在训练过程中,通过最小化损失函数,结合反向传播与梯度更新机制对模型进行迭代优化; S50:将训练完成的模型应用于测试集数据,利用将门控循环单元GRU输出分别传入用于预测下一时刻观测值的预测模块和用于刻画整体时序分布特征的重构模块;融合两者误差构建异常得分,作为失稳前兆指数;通过异常得分的时序变化确定破裂前兆区间,进而识别出前兆区间内发生显著变化的高贡献拓扑参数及其变化特征。

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