煤与瓦斯突出的预测方法

摘要

本发明提供一种煤与瓦斯突出的预测方法，建立在煤矿安全监控系统基础之上；预测方法主要通过矿井安全监控系统提取设置在距离预警目标掘进面40～60m位置处瓦斯传感器传输的并以安全监控系统进行相应处理后的最近三次瓦斯浓度平均值、瓦斯浓度最大值、瓦斯浓度95%置信最大值和瓦斯浓度差值；以及通过矿井安全监控系统提取最近三次的瓦斯防突检测得到的钻屑量指标值和钻屑瓦斯解吸指标值，按照特定算法计算出当前状态下的钻屑量指标值和钻屑瓦斯解吸指标值，与相应的预测判断指标进行比对，实现对煤与瓦斯突出的连续预测。本发明集接触式预测法和非接触式连续预测法的优点于一体，提高了预测的可靠性和可信度，且具有较强的自适应能力。

主权项

一种煤与瓦斯突出的预测方法，建立在煤矿安全监控系统基础之上；所述煤矿安全监控系统存储有通过实际检测得到的钻屑量指标值和钻屑瓦斯解吸指标值；且煤矿安全监控系统实时接收和存储矿井掘进面的瓦斯数据并进行相应处理，其特征在于：主要包括以下步骤：①煤矿安全监控系统提取由设置在距离预警目标掘进面40～60m位置处的瓦斯传感器传输的并经煤矿安全监控系统进行相应处理后的下列实时瓦斯数据：瓦斯浓度平均值C：一个预测区间或者作业循环内瓦斯浓度的平均值；其中，最近三次值C₁、C₂、C₃，当前值C₀；瓦斯浓度最大值M：一个预测区间或者作业循环内瓦斯浓度的最大值；其中，最近三次值M₁、M₂、M₃，当前值M₀；瓦斯浓度95％置信最大值F：一个预测区间或者作业循环内瓦斯浓度95％置信区间的最大值；其中，最近三次值F₁、F₂、F₃，当前值F₀；瓦斯浓度差值D：一定时间内或者两次巡检的瓦斯浓度差值；其中，最近三次值D₁、D₂、D₃，当前值D₀；②煤矿安全监控系统提取预警目标掘进面最近三次的瓦斯防突检测指标值：其中，第一次钻屑量指标值S_max1、第二次值S_max2、第三次值S_max3；当前钻屑量指标值S_max；第一次钻屑瓦斯解吸指标值K₁₁、第二次值K₁₂、第三次值K₁₃；当前钻屑瓦斯解吸指标值K₁；③将由步骤①和步骤②所得数据进行如下计算：$\left\{\begin{array}{c}{A}_1{C}_1+A_2(M_1+F_1)+A_3{D}_1=K_{11}\\ A_1{C}_2+A_2(M_2+F_2)+A_3{D}_2=K_{12}\\ A_1{D}_3+A_2(M_3+F_3)+A_3{D}_3=K_{13}\end{array}\right\}---\left(1\right)$由方程组(1)解得参数A₁、A₂、A₃值，将该三个参数值带入当前预测区间内数值进行如下计算：A₁C₀+A₂(M₀+F₀)+A₃D₀＝K₁ (2)由式(2)解得当前状态下K₁值；④将由步骤①和步骤②所得数据进行如下计算：$\left\{\begin{array}{c}{B}_1{C}_1+B_2(M_1+F_1)+B_3{D}_1=S_{\max 1}\\ B_1{C}_2+B_2(M_2+F_2)+B_3{D}_2=S_{\max 2}\\ B_1{C}_3+B_2(M_3+F_3)+B_3{D}_3=S_{\max 3}\end{array}\right\}---\left(3\right)$由方程组(3)解得参数B₁、B₂、B₃值，将该三个参数值带入当前预测区间内数值进行如下计算：B₁C₀+B₂(M₀+F₀)+B₃D₀＝S_max (4)由式(4)解得当前状态下S_max值；⑤对由步骤③得到的当前状态下的K₁值和由步骤④得到的当前状态下的S_max进行如下分析判断：当S_max＜4.80kg/m(4.32L/m)且K₁＜0.40ml/(g.min^1/2)时，预测结果为安全状态；当4.80kg/m(4.32L/m)≤S_max＜6.00kg/m(5.40L/m)或者0.40ml/(g.min^1/2)≤K₁＜0.50ml/(g.min^1/2)时，预测结果为威胁状态；当6.00kg/m(5.40L/m)≤S_max或者0.50ml/(g.min^1/2)≤K₁时，预测结果为危险状态。