1.一种深埋隧道岩爆灾害等级预测方法,其特征在于,具体步骤包括:S1:分别采集若干组岩爆发生区域的历史环境数据,和监测区域的实时环境数据,构建数据分析模型,并首先将历史环境数据作为数据分析模型的输入数据;S2:数据分析模型对输入数据进行预处理,再对预处理后的输入数据进行区间划分,生成输入数据的概率分布图,根据输入数据中各项数据的区间分布情况,生成若干组区间组合,计算每组区间组合的组合概率,生成组合概率分布图,并统计在每种区间组合下的岩爆发生次数,计算出不同区间组合下的岩爆概率;所述历史环境数据包括历史应力数据、历史温度数据、历史湿度数据,将历史应力数据、历史温度数据、历史湿度数据分别标定为 其中上标i表示岩爆发生区域的区域编号,i=1,2,3,…,M,M为岩爆发生区域的总数,下标j表示数据在采样时的采样编号,j=1,2,3,…,N,N为采样数据的总数;将历史应力数据、历史温度数据、历史湿度数据分别作为输入数据,生成对应的子区间 并计算分布概率 再对三种子区间进行排列组合生成区间组合B q ,式中下标q表示区间组合的编号,q=1,2,3,…,K 3 ;S3:将监测区域的实时环境数据作为数据分析模型的输入数据,重复步骤S2,生成对应的区间组合和概率分布图,再根据区间组合的组合概率和岩爆概率共同生成风险系数,并根据风险系数来进行风险预测;实时环境数据包括实时应力数据、实时温度数据、实时湿度数据,再将实时应力数据、实时温度数据、实时湿度数据分别标定为Fs j 、Ts j 、Hs j ;将监测区域的实时应力数据、实时温度数据、实时湿度数据作为输入数据,生成对应的子区间A k (Fs j )、A k (Ts j )、A k (Hs j )和对应的分布概率P k (Fs j )、P k (Ts j )、P k (Hs j ),再根据监测区域的子区间生成对应的区间组合B q ′;风险系数的计算方式为:式中 表示风险系数,Pb q 表示岩爆概率。
2.根据权利要求1所述的一种深埋隧道岩爆灾害等级预测方法,其特征在于:所述输入数据进行预处理的方法包括:对清洗完成后的输入数据进行归一化处理,并对归一化处理后的输入数据进行剔除异常值处理,最后再进行补充缺失值处理。
3.根据权利要求2所述的一种深埋隧道岩爆灾害等级预测方法,其特征在于:输入数据预处理完成后,将输入数据的整体区间A扩大后均分为K个子区间A k ,每个子区间的长度标定为d,计算方法为: 将整体区间A扩大后,A=[0,1],A k =[(k-1)d,kd],其中下标k表示子区间的区间编号,k=1,2,3,…,K,式中 分别表示预处理后输入数据的最大值和最小值, 统计每个子区间内包含的输入数据的个数a k ,并根据子区间内包含的输入数据的个数和输入数据的总数,计算输入数据在不同子区间上的分布概率P k ,计算方法为:再根据输入数据在不同子区间上的分布概率生成概率分布图。
4.根据权利要求3所述的一种深埋隧道岩爆灾害等级预测方法,其特征在于:将历史应力数据、历史温度数据、历史湿度数据分别作为输入数据时,每个区间组合的组合概率Pz q 的计算方式为:最后计算岩爆概率Pb q ,计算方式为:岩爆概率Pb q 取值方法为:式中b q 表示每种区间组合下的岩爆发生次数。
5.根据权利要求4所述的一种深埋隧道岩爆灾害等级预测方法,其特征在于:将监测区域的实时应力数据、实时温度数据、实时湿度数据作为输入数据时,相应组合概率Pz q ′的计算方式为:Pz q ′=P k (Fs j )·P k (Ts j )·P k (Hs j )根据监测区域每个区间组合的组合概率,再根据组合概率和岩爆概率共同生成风险系数 最后将风险系数 与预设的风险阈值 进行比对,得到对应的风险等级,其中
6.根据权利要求5所述的一种深埋隧道岩爆灾害等级预测方法,其特征在于:当 时,认为监测区域处于低风险状态;当 时,认为监测区域处于中风险状态;当 时,认为监测区域处于高风险状态。