主权项 |
掘进面瓦斯涌出动态特征突出连续预测方法,其特征在于:包括如下步骤:1)从煤矿瓦斯监控系统获取井下瓦斯传感器的实时瓦斯涌出监控数据,从中提取掘进面瓦斯涌出的动态特征,包括:第i班次的瓦斯涌出监控数据班次均值 <mrow> <mover> <msub> <mi>X</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>‾</mo> </mover> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mi>T</mi> </mfrac> <msubsup> <mi>Σ</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mi>x</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>;</mo> </mrow>式中T--一个班次作业时间长度,min;xi--第i分钟内瓦斯涌出监控均值,%;第i班次的瓦斯涌出监控数据班次分钟最大值Xi,max=max[x1,x2,…,xi,…,xT];第i班次的瓦斯涌出班次t分钟移动最小值 <mrow> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> <mo>,</mo> <mi>min</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mi>min</mi> <mo>[</mo> <mfrac> <mrow> <msubsup> <mi>Σ</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>t</mi> </msubsup> <msub> <mi>x</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> <mi>t</mi> </mfrac> <mo>,</mo> <mfrac> <mrow> <msubsup> <mi>Σ</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>2</mn> </mrow> <mrow> <mi>t</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msubsup> <msub> <mi>x</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> <mi>t</mi> </mfrac> <mo>,</mo> <mo>.</mo> <mo>.</mo> <mo>.</mo> <mo>,</mo> <mfrac> <mrow> <msubsup> <mi>Σ</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mi>j</mi> </mrow> <mrow> <mi>t</mi> <mo>+</mo> <mi>j</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msubsup> <msub> <mi>x</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> <mi>t</mi> </mfrac> <mo>,</mo> <mo>.</mo> <mo>.</mo> <mo>.</mo> <mo>,</mo> <mfrac> <mrow> <msubsup> <mi>Σ</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mi>T</mi> <mo>-</mo> <mi>t</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>T</mi> </msubsup> <msub> <mi>x</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> <mi>t</mi> </mfrac> <mo>]</mo> <mo>;</mo> </mrow>2)获取巷道形状设计特征参数β、煤层原始可解吸瓦斯含量Qm,工作面风量Qf以及班次时间T,其中β=工作面迎头面积/(新鲜巷道壁面积+工作面迎头面积);3)获取瓦斯涌出动态特征值a、b、c,其中:第i班次瓦斯涌出量特征值 <mrow> <msub> <mi>a</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>=</mo> <mover> <msub> <mi>X</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>‾</mo> </mover> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>β</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>×</mo> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> <mo>,</mo> <mi>min</mi> </mrow> </msub> <mo>;</mo> </mrow>第i班次瓦斯涌出解吸特征值bi=Xi,max-Xi,t,min;第i班次瓦斯涌出分源特征值 <mrow> <msub> <mi>c</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> <mi>min</mi> </mrow> </msub> <mo>/</mo> <mover> <msub> <mi>X</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>‾</mo> </mover> <mo>;</mo> </mrow>4)通过瓦斯涌出动态特征值a、b、c获取掘进面瓦斯涌出特征状态指标A1、B1、C1,其中第i班次瓦斯涌出量特征状态指标 <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msubsup> <mi>Σ</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mi>n</mi> </mrow> <mi>i</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>a</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>×</mo> <msub> <mi>T</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>×</mo> <msub> <mi>Q</mi> <mi>f</mi> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>M</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>×</mo> <msub> <mi>Q</mi> <mi>m</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>式中Mn——掘进面第i-n到第i班次的落煤量,单位为吨;第i班次瓦斯涌出解吸特征状态指标Bj,1=bi;第i班次瓦斯涌出分源特征状态指标 <mrow> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> <mo>,</mo> <mi>min</mi> </mrow> </msub> <mover> <msub> <mi>X</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>‾</mo> </mover> </mfrac> <mo>-</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mi>t</mi> </mfrac> <msubsup> <mi>Σ</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mi>t</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mi>i</mi> </mrow> </msubsup> <mfrac> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> <mo>,</mo> <mi>min</mi> </mrow> </msub> <mover> <msub> <mi>X</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>‾</mo> </mover> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>5)通过分析掘进面瓦斯涌出特征状态指标A1、B1、C1预测掘进面突出危险状态。 |