煤与瓦斯突出孕育发展过程预警综合指标体系

摘要

本发明公开了一种煤与瓦斯突出孕育发展过程预警综合指标体系，包括实时指标、现场观感指标、实测和基础指标。本发明与已有类型煤与瓦斯突出预警指标体系相比，本发明的预警指标体系由实时指标、现场观感指标、实测和基础指标构成。实时指标反映了瓦斯涌出异常的本质和现象；现场观感指标主要反映瓦斯压力和地应力异常；实测指标和煤层基础信息主要反映煤层和瓦斯地质异常，三类指标体系相结合可全面反映煤与瓦斯突出机理、在早期孕育阶段的动态演化过程。针对各指标设定不同的预警等级，如关注、提醒、警告和响应。工作面预警等级直接由各指标预警等级综合确定，保证了预警信息的可靠性。

主权项

一种煤与瓦斯突出孕育发展过程预警方法，其特征在于，包括一套综合指标体系，所述综合指标体系包括实时指标、现场观感指标、实测和基础指标；所述实时指标是指为基于现有瓦斯监测系统采集的实时瓦斯浓度数据，包括等效瓦斯浓度、等效浓度波动率、频率、均值线和瓦斯浓度增幅；所述现场观感指标是反映煤与瓦斯突出早期阶段的宏观和微观的指标，包括打钻异常、应力异常、地质构造、煤层变化、生产工艺和煤壁温度下降；所述实测指标是工作面生产过程采用和测定的突出预测参数，所述基础指标是工作面的生产环境，包括开采深度、煤层厚度、与断层的相对位置关系；所述等效瓦斯浓度即是采用风量校正后的瓦斯浓度，采用式(1)计算：$C_I=C_i·\frac{V_i}{V_0}---\left(1\right)$式中C_I－等效瓦斯浓度，％；C_i－瞬时瓦斯浓度，％；V₀－基准风速，m/s；V_i－瞬时风速，m/s；所述等效浓度波动率按下式计算：$B_i=100·\frac{C_i-C_{mi}}{C_{mi}}---\left(2\right)$式中：Bi－i时刻波动率，％；Ci－实时等效瓦斯浓度，％；Cmi－基准值，即不包括当前实时值的前面长周期的均值，％；所述频率即是一个周期内等效瓦斯浓度变值次数，用N表示；频率增值即为当前周期与上一周期频率值之差，ΔN_i＝N_i－N_i‑1；所述等效瓦斯浓度变值即是当前浓度与前一浓度值相比，若发生变化则被记录，即ΔC_i＝C_i－C_i‑1≠0，则N＝N+1；所述均线值采用移动平均值算法计算得到，所述移动平均值算法中采用实时等效瓦斯浓度进行计算；所述浓度增幅K_i计算公式为：$K_i=100·\frac{C_i-C_{i-1}}{C_{i-1}}---\left(3\right)$式中Ci－实时等效瓦斯浓度，％；C_i－1－上一巡检周期实时等效瓦斯浓度值，％。