煤岩试样冲击倾向性测试方法、装置和电子设备

技术领域

本发明涉及煤岩试样测试领域，尤其涉及一种煤岩试样冲击倾向性测试方法、装置和电子设备。

背景技术

冲击倾向性是评价煤层冲击危险性的重要特征参数之一，现阶段评价冲击倾向性多基于力学参数作出评价，但基于强度、破坏时间等单一方面参数而建立评价指标，会导致对于同一试样不同冲击倾向性评价指标的评价结果相冲突，且只基于力学参数评价冲击倾向性不够全面，科学性和可靠性较低。

因此，如何提高冲击倾向性评价的科学性和可靠性，成为亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供一种煤岩试样冲击倾向性测试方法、装置和电子设备，用以解决现有技术中评价冲击倾向性科学性和可靠性较低的缺陷。

本发明提供一种煤岩试样冲击倾向性测试方法，包括：

确定煤岩试样的多项冲击倾向性测试参数的值；

基于所述多项冲击倾向性测试参数的值，获得所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类；

基于所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类，获得煤岩试样的冲击倾向性分类；

所述冲击倾向性分类包括强冲击倾向性、弱冲击倾向性、或无冲击倾向性。

根据本发明提供的一种煤岩试样冲击倾向性测试方法，多项冲击倾向性测试参数，包括以下至少一项：

煤岩试样破坏过程弹性能量释放速率K

煤岩试样的碎屑的最大体积V

煤岩试样的碎屑的平均体积V

煤岩试样的碎屑的体积和S

煤岩试样的碎屑的最大弹射速度v

煤岩试样的碎屑的平均弹射速度v

煤岩试样的碎屑的弹射速度和S

煤岩试样的碎屑的最大动量I

煤岩试样的碎屑的平均动量I

煤岩试样的碎屑的动量和S

煤岩试样的碎屑的最大动能E

煤岩试样的碎屑的平均动能E

煤岩试样的碎屑的动能和

煤岩试样的碎屑的对压敏传感器产生的压力最大值p

煤岩试样的碎屑的对压敏传感器产生的压力和S

煤岩试样的碎屑的对压敏传感器产生的压力均值p

平均弹射距离d

弹射质量占比ω；

大质量弹射碎块占比η；

小粒径碎屑质量占比γ。

根据本发明提供的一种煤岩试样冲击倾向性测试方法，所述煤岩试样破坏过程弹性能量释放速率为试样破坏过程弹性能量释放量与峰后动态破坏时间t的商

根据本发明提供的一种煤岩试样冲击倾向性测试方法，所述基于所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类，获得煤岩试样的冲击倾向性分类，包括：

基于所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类，获得多项冲击倾向性测试参数一一对应的分值，其中，强冲击倾向性对应第一分值、弱冲击倾向性对应第二分值、或无冲击倾向性对应第三分值；

基于所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的分值，和所述多项冲击倾向性测试参数分别对应的权重，确定所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的分值的加权平均值；

基于所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的分值的加权平均值，获得煤岩试样的冲击倾向性分类。

根据本发明提供的一种煤岩试样冲击倾向性测试方法，所述方法还包括：

基于信息熵的特征权重优化算法，获得所述多项冲击倾向性测试参数分别对应的权重。

根据本发明提供的一种煤岩试样冲击倾向性测试方法，所述方法还包括：

基于混淆矩阵和ROC数据集的特征阈值优化算法，确定或更新所述多项冲击倾向性测试参数分别对应的临界值。

本发明还提供一种煤岩试样冲击倾向性测试装置，包括：

确定模块，用于确定煤岩试样的多项冲击倾向性测试参数的值；

第一获得模块，用于基于所述多项冲击倾向性测试参数，获得所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类；

第二获得模块，用于基于所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类，获得煤岩试样的冲击倾向性分类；

所述冲击倾向性分类包括强冲击倾向性、弱冲击倾向性、或无冲击倾向性。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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述任一种所述煤岩试样冲击倾向性测试方法。

本发明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，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述煤岩试样冲击倾向性测试方法。

本发明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述任一种所述煤岩试样冲击倾向性测试方法。

本发明提供的煤岩试样冲击倾向性测试方法、装置和电子设备，通过确定煤岩试样的多项冲击倾向性测试参数的值；可以观察多项冲击倾向性测试参数的值处于一一对应的哪个分类区间内，获得多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类；然后结合多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类，对煤岩试样的冲击倾向性作出评价；所述冲击倾向性分类包括强冲击倾向性、弱冲击倾向性、或无冲击倾向性，可以综合考虑多项冲击倾向性测试参数对冲击倾向性的评价结果的影响，提高冲击倾向性评价的科学性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的煤岩试样冲击倾向性测试方法的流程示意图；

图2是本发明提供的试样、透明压敏传感器及高速相机布置的俯视图；

图3是本发明提供的煤岩试样单轴压缩下的应力-应变曲线图；

图4是本发明提供的试样循环加卸载应力-应变全程曲线图；

图5是本发明提供的破坏前试样循环加卸载应力-应变曲线图；

图6是本发明提供的最后一次加卸载应力-应变曲线图；

图7是本发明提供的最后一次加载应力-时间曲线图；

图8是本发明提供的第1次加卸载应力-应变曲线图；

图9是本发明提供的剩余弹性能量计算图；

图10是本发明提供的煤岩试样冲击倾向性测试装置的结构示意图；

图11是本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

冲击倾向性的含义应该包含煤岩发生冲击危险的可能性和冲击发生时的烈度两个方面，当前冲击倾向性评价对煤岩样破坏烈度的关注不够，破坏特征(如碎屑弹射特征及破碎特征等)可以很好描述试样破坏烈度，但缺乏对破坏特征的定量评价。

现场冲击地压发生时伴随有煤岩碎屑弹射等剧烈破坏现象，因此冲击倾向性评价应该重视从煤岩材料冲击破坏烈度对冲击倾向性进行评价。由此，本发明提供一种可以综合考虑煤岩试样各项力学参数和破坏特征的冲击倾向性测试及评价方法。

图1是本发明提供的煤岩试样冲击倾向性测试方法的流程示意图，如图1所示，该煤岩试样冲击倾向性测试可以包括以下步骤：

步骤100，确定煤岩试样的多项冲击倾向性测试参数的值；

可选地，测试人员可以通过实验或计算的方式确定煤岩试样的多项冲击倾向性测试参数的值。

可选地，多项冲击倾向性测试参数可以至少包括所有冲击倾向性测试参数中的任意一项，例如煤岩试样的碎屑的弹射速度和S

步骤110，基于所述多项冲击倾向性测试参数的值，获得所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类；

可选地，测试人员可以给每项冲击倾向性测试参数设定临界值，也可以根据相关经验确定每项冲击倾向性测试参数的临界值。

可选地，临界值可以包括强冲击倾向性和弱冲击倾向性之间的临界值，也可以包括弱冲击倾向性和无冲击倾向性之间的临界值。可选地，测试人员可以基于某项冲击倾向性测试参数的强冲击倾向性和弱冲击倾向性之间的临界值A，与弱冲击倾向性和无冲击倾向性之间的临界值B，确定该冲击倾向性测试参数的冲击倾向性评价分类规则，所述分类规则可以是：当该冲击倾向性测试参数的值≥临界值A时，将待测试煤岩试样判定为强冲击倾向性；当该冲击倾向性测试参数的值≥临界值B且该冲击倾向性测试参数的值＜临界值A时，将待测试煤岩试样判定为弱冲击倾向性；当该冲击倾向性测试参数的值＜临界值B时，将待测试煤岩试样判定为无冲击倾向性。

可选地，测试人员可以基于多项冲击倾向性测试参数的值和一一对应的冲击倾向性评价分类规则，获得冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类。

例如，测试人员可以通过测试确定煤岩试样的碎屑的动能和

例如，测试人员可以通过测试确定煤岩试样的碎屑的最大弹射速度v

可选地，多项冲击倾向性测试参数的冲击倾向性分类可以包括强冲击倾向性、弱冲击倾向性、或无冲击倾向性。

步骤120，基于所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类，获得煤岩试样的冲击倾向性分类；所述冲击倾向性分类包括强冲击倾向性、弱冲击倾向性、或无冲击倾向性。

可选地，测试人员可以基于多项冲击倾向性测试参数的值，确定多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类，然后测试人员可以汇总属于强冲击倾向性分类的冲击倾向性测试参数数量、属于弱冲击倾向性分类的冲击倾向性测试参数数量和属于无冲击倾向性的冲击倾向性测试参数数量，通过比较属于不同冲击倾向性分类的冲击倾向性测试参数数量的值，选择冲击倾向性测试参数数量最大的冲击倾向性分类作为煤岩试样的冲击倾向性分类。

可选地，测试人员可以确定煤岩试样的碎屑的最大动量I

本发明提供的煤岩试样冲击倾向性测试方法，通过确定煤岩试样的多项冲击倾向性测试参数的值，可以基于多项冲击倾向性测试参数的值，获得多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类，并基于所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类，获得煤岩试样的冲击倾向性分类，可以综合考虑多项冲击倾向性测试参数对冲击倾向性的评价结果的影响，提高冲击倾向性评价的科学性和可靠性。

可选地，所述多项冲击倾向性测试参数，包括以下至少一项：

煤岩试样破坏过程弹性能量释放速率K

煤岩试样的碎屑的最大体积V

煤岩试样的碎屑的平均体积V

煤岩试样的碎屑的体积和S

煤岩试样的碎屑的最大弹射速度v

煤岩试样的碎屑的平均弹射速度v

煤岩试样的碎屑的弹射速度和S

煤岩试样的碎屑的最大动量I

煤岩试样的碎屑的平均动量I

煤岩试样的碎屑的动量和S

煤岩试样的碎屑的最大动能E

煤岩试样的碎屑的平均动能E

煤岩试样的碎屑的动能和

煤岩试样的碎屑的对压敏传感器产生的压力最大值p

煤岩试样的碎屑的对压敏传感器产生的压力和S

煤岩试样的碎屑的对压敏传感器产生的压力均值p

平均弹射距离d

弹射质量占比ω；

大质量弹射碎块占比η；

小粒径碎屑质量占比γ。

可选地，测试人员可以通过煤岩试样单轴压缩测试获取测试数据，并基于测试数据计算得到试样破坏过程弹性能量释放速率K

可选地，测试人员在确定煤岩试样的碎屑的最大体积V

可选地，碎屑弹射体积、速度、动量、动能(包括和、最大值和平均值)越大，可以表明碎屑弹射越剧烈，煤岩试样冲击倾向性越强。

可选地，针对不同待测试煤岩试样，可以确定不同的碎屑弹射体积、速度、动量、动能(包括和、最大值和平均值)临界值以判定待测试煤岩试样的冲击倾向性分类。

在本发明的其中一个实施例中，对于待测试煤岩试样，碎屑弹射体积、速度、动量、动能(包括和、最大值和平均值)临界值的选择如下：

当V

当30≤V

当V

当V

当20≤V

当S

当500≤S

当v

当18≤v

当v

当15≤v

当S

当150≤S

当I

当0.4≤I

当I

当0.3≤I

当S

当8≤S

当S

当E

当6≤E

当E

当E

当4≤E

当E

当

当

当

可选地，测试人员可以通过压敏传感器记录数据确定煤岩试样破坏后弹射的碎屑对压敏传感器产生的压力最大值p

可选地，测试人员可以通过压敏传感器记录数据确定煤岩试样破坏后弹射的碎屑对压敏传感器产生的压力和S

可选地，测试人员可以通过压敏传感器记录数据确定煤岩试样破坏后弹射的碎屑的对压敏传感器产生的压力均值p

图2是本发明提供的试样、透明压敏传感器及高速相机布置的俯视图，如图2所示：测试人员在确定煤岩试样破坏后弹射的碎屑对压敏传感器产生的压力最大值p

可选地，压敏传感器应当透明，不得影响高速相机记录碎屑弹射过程。

可选地，压敏传感器围挡不得留有空隙，保证可以捕捉全部碎屑。

可选地，压力最大值p

可选地，针对不同待测试煤岩试样，测试人员可以确定不同的压力最大值p

在本发明的其中一个实施例中，对于待测试煤岩试样，压力最大值p

当p

当6≤p

当p

当p

当4≤p

当p

当S

当150≤S

当S

可选地，测试人员在确定平均弹射距离d

可选地，测试人员可以根据需要或者试样类型对所述特定值进行调整，以煤岩试样为例可选择10cm、或12cm、或14cm，本发明对此不作限定。

可选地，煤岩试样平均弹射距离越大，可以表明远距离碎屑越多，其弹射程度越高。

可选地，散落距离划分区间不得少于6个，例如对于煤岩试样，可选择散落位置距离试样中心点距离为>200cm、150～200cm、100～150cm、50～100cm、20～50cm、和10～20cm，6个不同粒径区间。

可选地，不同位置的平均距离d

可选地，针对不同待测试煤岩试样，测试人员可以确定不同的平均弹射距离临界值以判定待测试煤岩试样的冲击倾向性分类。

在本发明的其中一个实施例中，对于待测试煤岩试样，平均弹射距离临界值的选择如下：

当d

当20≤d

当d

可选地，测试人员在确定弹射质量占比ω时，可以在煤岩试样破坏后，划定一个范围，例如以试样中心为圆心，半径为10cm的圆形。收集该范围外的试样碎屑，并称重，记为m

可选地，煤岩试样弹射质量占比越大，可以表明弹射的碎屑越多，煤岩试样破碎程度越高。

可选地，针对不同待测试煤岩试样，测试人员可以确定不同的弹射质量占比临界值以判定待测试煤岩试样的冲击倾向性分类。

在本发明的其中一个实施例中，对于待测试煤岩试样，弹射质量占比临界值的选择如下：

当ω≥20％时，将待测试试样判定为强冲击倾向性；

当10％≤ω＜20％时，将待测试试样判定为弱冲击倾向性；

当ω＜10％时，将待测试试样判定为无冲击倾向性。

可选地，测试人员在确定大质量弹射碎块占比η时，可以将破坏后煤岩试样碎块质量及距离均大于某特定值的碎块称重，记为m

可选地，煤岩试样的大质量弹射碎块占比越大，可以表明大质量碎屑占比越高，其弹射程度越高。

可选地，试样碎块质量及弹射距离的特定值可以根据需要调整，例如，待测试试样为煤岩试样时，可取碎块质量大于20g、或大于22g、或大于24g，本发明对此不作限定；弹射距离大于10cm、或12cm、或14cm，本发明对此不作限定。

可选地，针对不同待测试煤岩试样，测试人员可以确定不同的大质量弹射碎块占比临界值以判定待测试煤岩试样的冲击倾向性分类。

在本发明的其中一个实施例中，对于待测试煤岩试样，大质量弹射碎块占比临界值的选择如下：

当η≥20％时，将待测试试样判定为强冲击倾向性；

当15％≤η＜20％时，将待测试试样判定为弱冲击倾向性；

当η＜15％时，将待测试试样判定为无冲击倾向性。

可选地，测试人员在确定小粒径碎屑质量占比γ时，可以收集所有碎屑，筛分出粒径小于某值的碎屑，称为小粒径碎屑，并称重即为m

可选地，煤岩试样的小粒径碎屑质量占比越大，可以表明小粒径碎屑占比越高，其破碎程度越高。

可选地，试样小粒径碎屑的粒径可根据需要调整，例如，待测试试样为煤岩试样时，可取碎屑粒径小于5mm、或4mm、或3mm，本发明对此不作限定。

可选地，针对不同待测试煤岩试样，测试人员可以确定不同的小粒径碎屑质量占比临界值以判定待测试煤岩试样的冲击倾向性分类。

在本发明的其中一个实施例中，对于待测试煤岩试样，小粒径碎屑质量占比临界值的选择如下：

当γ≥20％时，将待测试试样判定为强冲击倾向性；

当15％≤γ＜20％时，将待测试试样判定为弱冲击倾向性；

当γ＜15％时，将待测试试样判定为无冲击倾向性。

可选地，测试人员获得上述多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类后，可以基于多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类，获得煤岩试样的冲击倾向性分类。

可选地，本发明提供的煤岩试样冲击倾向性测试方法，可以确定以下至少一项冲击倾向性测试参数的值，并获得它们一一对应的冲击倾向性分类：煤岩试样破坏过程弹性能量释放速率K

本发明提供的煤岩试样冲击倾向性测试方法，通过获得20项冲击倾向性测试参数的值，其中包括力学参数和破坏特征，如煤岩试样破坏过程弹性能量释放速率K

可选地，所述煤岩试样破坏过程弹性能量释放速率为试样破坏过程弹性能量释放量与峰后动态破坏时间t的商

可选地，测试人员在确定煤岩试样破坏过程弹性能量释放速率K

可选地，测试人员可以采用位移控制法对标准圆柱形试样进行常规单轴压缩实验，加载速率为0.03mm/min，记录加载过程应力及应变数据，形成相应数据集，得到单轴抗压强度及峰值强度时刻对应的应变值。

在本发明的其中一个实施例中，图3是本发明提供的煤岩试样单轴压缩下的应力-应变曲线图，如图3所示，记录了加载过程应力及应变数据。

可选地，测试人员可以记录所有试样的单轴抗压强度及对应的轴向应变，找出最大值UCS

可选地，测试人员可以基于同一批次煤岩块制备不少于5个标准圆柱形试样，测量每个试样直径d、高度h，并称重记为q，计算每个试样的密度

可选地，卸载点的选择要求可以至少包括以下任意一项：

1、卸载点总数不低于5个；

2、第一个卸载点不高于UCS

可选地，加载停止点的选择要求可以至少包括以下任意一项：

1、加载停止点载荷不高于峰值载荷的1/5。

2、峰后阶段，每一次载荷突然降低后，记录此时载荷，若低于峰值载荷的1/5，则停止加载；若高于峰值载荷的1/5，继续加载直至下一次应力突降至低于峰值载荷的1/5。

3、若峰后未出现载荷突然降低现象，则持续加载，直至载荷低于峰值载荷的1/5。

可选地，停止加载的要求可以根据待测试煤、岩试样而确定，上述1/5仅为以煤样为例的一种选择。

可选地，应力突降的标准可以根据待测试煤、岩试样而确定，例如待测试试样为煤样时，可取降低速率达到100GPa且降低幅度高于1/5突降前载荷。

可选地，停止加载后，测试人员可以按照0.03mm/min的速率将载荷卸载至0MPa。

可选地，测试人员可以实时记录加、卸载过程应力、应变及时间等数据，形成应力、应变及对应时间的数据集，得到循环加卸载应力-应变曲线及循环加卸载应力-时间曲线。

在本发明的其中一个实施例中，图4是本发明提供的试样循环加卸载应力-应变全程曲线图，如图4所示，记录了试样循环加卸载全程的应力-应变数据。

在本发明的其中一个实施例中，图5是本发明提供的破坏前试样循环加卸载应力-应变曲线图，如图5所示，记录了试样破坏前的循环加卸载应力-应变数据。

在本发明的其中一个实施例中，图6是本发明提供的最后一次加卸载应力-应变曲线图，如图6所示，记录了最后一次加卸载的部分应力-应变数据。

在本发明的其中一个实施例中，图7是本发明提供的最后一次加载应力-时间曲线图，如图7所示，记录了最后一次加载的部分应力-时间数据。

可选地，测试人员可以记录各卸载点应力σ

可选地，测试人员可以计算第j次卸载曲线与应变轴所围面积，即该应力水平下试样中弹性应变能密度

在本发明的其中一个实施例中，图8是本发明提供的第1次加卸载应力-应变曲线图，如图8所示，记录了第1次加卸载的应力-应变数据。

可选地，测试人员可以将每次卸载所得该卸载应力水平下试样中弹性应变能密度与卸载时刻应力的平方进行线性拟合，得到二者线性函数，E＝c×σ

可选地，测试人员可以将峰值强度σ＝UCS带入线性函数，计算得到峰值强度时刻试样弹性应变能密度E

可选地，测试人员可以对应力-应变曲线的最后一次卸载曲线积分，得到试样破坏后剩余能量

在本发明的其中一个实施例中，图9是本发明提供的剩余弹性能量计算图，如图9所示，图中阴影部分的面积即为剩余弹性能量E

可选地，测试人员可以通过公式E

可选地，测试人员基于煤岩试样破坏过程弹性能量释放量E

可选地，煤岩试样破坏过程弹性能量释放速率指数可以反映试样中积累弹性能量转化为试样破碎后碎块弹射动能的速率，显然，其值越大，煤岩试样冲击倾向性越强。

可选地，针对不同待测试煤岩试样，测试人员可以确定不同的煤岩试样破坏过程弹性能量释放速率临界值以判定待测试煤岩试样的冲击倾向性分类。

可选地，以加载停止点载荷不高于峰值载荷1/5的煤样为例。基于线性储能假设，加载停止点与峰值强度时刻弹性能量积累量与载荷的相关系数是一致的，因此，E

可选地，可以基于关于煤样冲击倾向性临界值中涉及峰后动态破坏时间t及试样峰值强度UCS的规定，见下表1，和/或相关经验，取c＝0.2MPa

表1：冲击倾向性分类评价指标临界值

即当K

当20≤K

当K

可选地，测试人员确定煤岩试样破坏过程弹性能量释放速率K

可选地，本发明提供的煤岩试样冲击倾向性测试方法，利用公式

本发明提供的煤岩试样冲击倾向性测试方法，通过单轴压缩测试得到一系列实验数据，基于实验数据通过公式

可选地，所述基于所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类，获得煤岩试样的冲击倾向性分类，包括：

基于所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类，获得多项冲击倾向性测试参数一一对应的分值，其中，强冲击倾向性对应第一分值、弱冲击倾向性对应第二分值、或无冲击倾向性对应第三分值；

基于所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的分值，和所述多项冲击倾向性测试参数分别对应的权重，确定所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的分值的加权平均值；

基于所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的分值的加权平均值，获得煤岩试样的冲击倾向性分类。

可选地，第一分值可以是1分、3分、或5分，本发明对此不作限定；第一分值不能等于第二分值或第三分值。

可选地，第二分值可以是1分、3分、或5分，本发明对此不作限定；第二分值可以大于第三分值且小于第一分值，或大于第一分值且小于第三分值。

可选地，第三分值可以是1分、3分、或5分，本发明对此不作限定；第三分值不能等于第一分值或第二分值。

可选地，第一分值、第二分值和第三分值的数量关系可以是第一分值大于第二分值大于第三分值，也可以是第一分值小于第二分值小于第三分值。

可选地，多项冲击倾向性测试参数分别对应的权重可以是相等的，此时权重的值为

可选地，多项冲击倾向性测试参数分别对应的权重可以不相等。

可选地，测试人员可以基于多项冲击倾向性测试参数在确定煤岩试样的冲击倾向性分类中分别起到的作用，设定多项冲击倾向性测试参数分别对应的权重。

可选地，测试人员给每项冲击倾向性测试参数设定的权重，可以和每项冲击倾向性测试参数在确定煤岩试样的冲击倾向性分类中起到的作用正相关，作用越大，设定的权重越大。

可选地，测试人员可以基于所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的分值，和所述多项冲击倾向性测试参数分别对应的权重，通过公式

可选地，测试人员可以基于所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的分值的加权平均值S

可选地，临界值A和临界值B的数量关系可以和第一分值、第二分值和第三分值的数量关系有关：若第一分值大于第二分值大于第三分值，则临界值A应该大于临界值B；若第一分值小于第二分值小于第三分值，则临界值A应该小于临界值B。

可选地，若临界值A大于临界值B，测试人员可以这样判断煤岩试样的冲击倾向性分类：若加权平均值S

可选地，若临界值A小于临界值B，测试人员可以这样判断煤岩试样的冲击倾向性分类：若加权平均值S

在本发明的其中一个实施例中，测试人员选取了20项冲击倾向性测试参数，对每一项冲击倾向性测试参数的冲击倾向性做出一次判定。记录每一项冲击倾向性测试参数的冲击倾向性判定结果，并规定当某一项冲击倾向性测试参数将待测试煤岩试样判定为强冲击倾向性时，计3分；当某一项冲击倾向性测试参数将待测试煤岩试样判定为弱冲击倾向性时，计1分；当某一项冲击倾向性测试参数将待测试煤岩试样判定为无冲击倾向性时，计0分；对所有指标计分求加权平均值

可选地，本发明提供的煤岩试样冲击倾向性测试方法，首先基于多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类，获得多项冲击倾向性测试参数一一对应的分值，其中强冲击倾向性对应第一分值、弱冲击倾向性对应第二分值、或无冲击倾向性对应第三分值；然后基于多项冲击倾向性测试参数一一对应的分值，和多项冲击倾向性测试参数分别对应的权重，确定多项冲击倾向性测试参数一一对应的分值的加权平均值；最后基于多项冲击倾向性测试参数一一对应的分值的加权平均值，获得煤岩试样的冲击倾向性分类。

本发明提供的煤岩试样冲击倾向性测试方法，通过对各项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类结果进行计分，并基于多项冲击倾向性测试参数分别对应的权重计算加权平均值，可以基于加权平均值获得煤岩试样的冲击倾向性分类，该方法使所有冲击倾向性测试参数都能对煤岩试样的冲击倾向性分类结果造成影响，可以更全面地评价冲击倾向性，提高冲击倾向性评价的科学性和可靠性。

可选地，所述煤岩试样冲击倾向性测试方法，还包括：

基于信息熵的特征权重优化算法，获得所述多项冲击倾向性测试参数分别对应的权重。

可选地，测试人员可以通过公式

可选地，若某个冲击倾向性测试参数的信息熵E

可选地，测试人员计算得到不同冲击倾向性测试参数的权重β

可选地，本发明提供的煤岩试样冲击倾向性测试方法，可以基于信息熵的特征权重优化算法，获得所述多项冲击倾向性测试参数分别对应的权重。

本发明提供的煤岩试样冲击倾向性测试方法，通过基于信息熵的特征权重优化算法，获得所述多项冲击倾向性测试参数分别对应的权重，可以最大限度地利用不同冲击倾向性测试参数得出的结果获得理论最优的综合判定结果。

可选地，所述煤岩试样冲击倾向性测试方法，还包括：

基于混淆矩阵和ROC数据集的特征阈值优化算法，确定或更新所述多项冲击倾向性测试参数分别对应的临界值。

可选地，煤岩试样的冲击倾向性分为三类，即强冲击倾向性、弱冲击倾向性以及无冲击倾向性，因此这是一个三分类问题，测试人员可以针对有无冲击倾向性将原有三分类问题变为二分类问题；其次，将有冲击倾向性分为强冲击倾向性和弱冲击倾向性的二分类问题。其次对于二分类问题，可以构建其相应的混淆矩阵，如下表2所示：

表2：混淆矩阵表

可选地，分类模型分类结果中，测试人员可以首先分别统计模型分错类和分对类的实际样本个数，随后把结果汇总展示出来的表格就是混淆矩阵。接下来测试人员可以将有冲击倾向性记作Positive，无冲击倾向性记作Negative，表2中TP表示真实值是positive，预测值(即模型分类结果)为positive的样本数量。FP代表的是真实值是negative，预测值为positive的样本数量。TN代表的是真实值是negative，预测值为negative的样本数量。FN代表的是真实值是positive，预测值为negative的样本数量。

可选地，测试人员可以根据混淆矩阵分别计算出模型分类的真阳性率(TPR＝TP/(TP+FN))，真阴性率(TNR＝TN/(TN+FP))以及假阴性率(FNR＝FN/(TN+FP))。

可选地，针对分类模型不同的阈值，混淆矩阵中的TP，FP，TN，FN的取值会发生相应变化，因此相应的TPR和FNR也将随之发生变化，导致最终其分类结果是变化的。

可选地，随着阈值的变化，针对不同的阈值得出的FNR和TPR结果，即为ROC数据集。

可选地，接下来通过约登指数(Youden index)针对ROC数据集选择最佳阈值。约登指数被称为正确指数，即真阳性率减假阴性率：Youden index＝TPR-FNR。

可选地，约登指数范围取值介于0-1之间，代表分类模型分类的总能力。约登指数越大，表示分类模型性能越好，因此针对最大的约登指数获得对应的分类阈值即为基于所有实验数据获得的优化阈值结果，并获得有无冲击倾向性的样本分类结果。

可选地，测试人员可以针对有无冲击倾向性计算某个冲击倾向性测试参数的多个阈值的TP、FP、TN和FN，进而计算得到相应的TPR和FNR，再通过计算得到每个阈值的约登指数，通过比较多个阈值的约登指数，选择最大的约登指数对应的阈值，作为该冲击倾向性测试参数弱冲击倾向性和无冲击倾向性的临界值。

可选地，测试人员可以针对有无冲击倾向性计算煤岩试样的碎屑的最大体积V

可选地，对于有冲击倾向性的样本，测试人员可以进一步将其分为强冲击倾向性和弱冲击倾向性两类，重复上述过程，最终获得强弱冲击倾向性的分类阈值。

可选地，测试人员可以针对强弱冲击倾向性计算某个冲击倾向性测试参数的多个阈值的TP、FP、TN和FN，进而计算得到相应的TPR和FNR，再通过计算得到每个阈值的约登指数，通过比较多个阈值的约登指数，选择最大的约登指数对应的阈值，作为该冲击倾向性测试参数强冲击倾向性和弱冲击倾向性的临界值。

可选地，测试人员可以针对强弱冲击倾向性计算煤岩试样的碎屑的平均体积V

可选地，测试人员可以针对每一个冲击倾向性测试参数，获得对应的弱冲击倾向性和无冲击倾向性的临界值和强冲击倾向性和弱冲击倾向性的临界值。

可选地，本发明提供的煤岩试样冲击倾向性测试方法，基于混淆矩阵和ROC数据集的特征阈值优化算法，确定或更新所述多项冲击倾向性测试参数分别对应的临界值。

本发明提供的煤岩试样冲击倾向性测试方法，通过基于混淆矩阵和ROC数据集的特征阈值优化算法，可以得到每项冲击倾向性测试参数对应的弱冲击倾向性与无冲击倾向性的最佳临界值和强冲击倾向性与弱冲击倾向性的最佳临界值，使分类结果更加精确，可以提高冲击倾向性评价的科学性和可靠性。

下面对本发明提供的煤岩试样冲击倾向性测试装置进行描述，下文描述的煤岩试样冲击倾向性测试装置与上文描述的煤岩试样冲击倾向性测试方法可相互对应参照。

图10是本发明提供的煤岩试样冲击倾向性测试装置的结构示意图，包括：确定模块1010，第一获得模块1020，和第二获得模块1030。

其中，确定模块1010，用于确定煤岩试样的多项冲击倾向性测试参数的值；

第一获得模块1020，用于基于所述多项冲击倾向性测试参数，获得所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类；

第二获得模块1030，用于基于所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类，获得煤岩试样的冲击倾向性分类，所述冲击倾向性分类包括强冲击倾向性、弱冲击倾向性、或无冲击倾向性。

本发明提供的煤岩试样冲击倾向性测试装置，与本发明提供的煤岩试样冲击倾向性测试配合，通过确定模块确定煤岩试样的多项冲击倾向性测试参数的值，第一获得模块可以基于多项冲击倾向性测试参数的值，获得多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类，第二获得模块基于所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类，获得煤岩试样的冲击倾向性分类，可以综合考虑多项冲击倾向性测试参数对冲击倾向性的评价结果的影响，提高冲击倾向性评价的科学性和可靠性。

可以理解的是，本发明提供的煤岩试样冲击倾向性测试装置与上述各实施例提供的煤岩试样冲击倾向性测试方法相对应，本发明提供的煤岩试样冲击倾向性测试装置的相关技术特征可参考上述各实施例提供的煤岩试样冲击倾向性测试方法的相关技术特征，在此不再赘述。

图11是本发明提供的电子设备的结构示意图，如图11所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)1110、通信接口(Communications Interface)1120、存储器(memory)1130和通信总线1140，其中，处理器1110，通信接口1120，存储器1130通过通信总线1140完成相互间的通信。处理器1110可以调用存储器1130中的逻辑指令，以执行煤岩试样冲击倾向性测试方法，该方法包括：确定煤岩试样的多项冲击倾向性测试参数的值；基于所述多项冲击倾向性测试参数的值，获得所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类；基于所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类，获得煤岩试样的冲击倾向性分类；所述冲击倾向性分类包括强冲击倾向性、弱冲击倾向性、或无冲击倾向性。

此外，上述的存储器1130中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的煤岩试样冲击倾向性测试方法，该方法包括：确定煤岩试样的多项冲击倾向性测试参数的值；基于所述多项冲击倾向性测试参数的值，获得所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类；基于所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类，获得煤岩试样的冲击倾向性分类；所述冲击倾向性分类包括强冲击倾向性、弱冲击倾向性、或无冲击倾向性。

又一方面，本发明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，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的煤岩试样冲击倾向性测试方法，该方法包括：确定煤岩试样的多项冲击倾向性测试参数的值；基于所述多项冲击倾向性测试参数的值，获得所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类；基于所述多项冲击倾向性测试参数一一对应的冲击倾向性分类，获得煤岩试样的冲击倾向性分类；所述冲击倾向性分类包括强冲击倾向性、弱冲击倾向性、或无冲击倾向性。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。