瓦斯涌出智能分析及预警技术研究与应用

为防治乌冬矿瓦斯灾害及保证矿井的安全生产,根据乌冬矿的具体瓦斯地质条件,研究了瓦斯预警指标体系,并创建了基于监测大数据的煤矿瓦斯涌出异常风险态势分析平台。预警平台的实施实现了工作面及掘进面前方突出危险性的实时预警,提高了煤矿瓦斯治理工作的水平,促进矿端数据中心的建设,为矿山的安全生产提供了保障。     

基于瓦斯涌出特征的突出预警技术在新元矿的应用

为了弥补现有传统接触式煤与瓦斯突出预测方法本身存在的局限性,利用瓦斯涌出动态特征进行煤与瓦斯突出预警,确定了新元矿瓦斯涌出动态特征突出预警指标体系及预警模型,构建了适用于新元矿基于瓦斯涌出动态特征的煤与瓦斯突出预警系统。经过现场应用验证:系统能够实现新元矿工作面突出危险的实时、动态预警,预警准确率达79%,实现了新元矿工作面煤与瓦斯突出灾害实时监测、在线分析、智能预警,促进了新元矿的安全生产。     

基于瓦斯涌出特征的钱家营矿掘进工作面突出预警系统应用

为实现钱家营矿掘进工作面煤与瓦斯突出实时预警,提出一种基于瓦斯涌出特征的预警方法。依据巷道高低浓度甲烷传感器实时监测数据,通过离散回归理论分析煤与瓦斯突出前的瓦斯涌出量,建立预警指标特征序列,确定掘进工作面煤与瓦斯突出预警指标危险临界值:方差0.018,波峰差0.41,波动斜率±0.027。在此基础上构建了非接触式煤与瓦斯突出可视化预警系统并在钱家营矿进行现场应用。结果表明,以瓦斯涌出特征值作为预警指标,能够准确监测到井下瓦斯异常现象,达到瓦斯数据实时解算和可视化预警的目的,为钱家营矿掘进工作面防突工作提供技术借鉴。     

李村矿煤与瓦斯突出预警准则研究及应用

为了实现对采掘工作面进入突出危险区的监测和预警,以"十二五"国家科技支撑计划项目为支撑,进行了煤与瓦斯突出预警技术和预警准则建设的研究,着重探讨了李村矿日常预测以及瓦斯涌出方面预警指标的选择和临界值的确定,并在李村矿瓦斯灾害较为严重的掘进工作面得到应用。应用结果表明:预警平台可以根据相应的预警指标在工作面接近突出危险区域以及瓦斯涌出异常进行监测和预警,并且预警结果得到了验证,可以有效提高前方煤与瓦斯突出危险信息的监测,减少煤与瓦斯突出事故的发生。     

矿井瓦斯涌出特征预警技术及应用

新元公司突出危险区域存在显著的瓦斯涌出异常现象,为分析此瓦斯涌出异常信息,给矿井突出防治工作提供参考,采用瓦斯涌出特征预警技术及系统对矿井生产过程中不同突出危险区域的瓦斯涌出特征进行分析.根据矿井情况和瓦斯涌出研究结果,通过“三率法”和现场跟踪验证,确定了2个瓦斯涌出特征指标,其临界值分别为0.8和0.6时具有较好的适应性.效果考察表明,所确定指标的预警突出准确率达79.7％、预警不突出准确率达100％,瓦斯涌出特征预警技术能准确反映工作面的突出危险性,在新元公司的应用效果良好.     

瓦斯异常涌出预警系统架构设计与平台开发

为了解决煤矿瓦斯异常涌出预警难题,基于瓦斯涌出数据动态波动特征确定异常指标,通过神经网络数据挖掘建立瓦斯异常涌出预警模型,以“感知-物联-支撑-应用”为研究架构,以“数据采集-动态分析-实时预警-统计分析”为研究思路,构建了一套瓦斯异常涌出预警平台,实现了瓦斯浓度变化监测点异常回溯分析与异常涌出预警报警等功能。系统在陕煤集团神木红柳林矿业有限公司得以应用,满足了《国家智能化煤矿验收办法》中关于瓦斯灾害智能化建设要求,缩短了红柳林煤矿瓦斯防治关键信息响应时间,提升了部门瓦斯防治工作效率与管理水平。     

平舒公司瓦斯涌出特征预警技术的应用

针对传统接触不连续式打钻预测煤与瓦斯突出危险性的问题,提出了基于瓦斯涌出特征的非接触连接式突出预警技术。该技术借助煤矿瓦斯监控系统和局域网,建立基于瓦斯涌出特征的突出预警系统,实现了矿井掘进工作面突出危险的在线分析及预警。     

基于瓦斯涌出特征的突出预警技术在大淑村矿的应用

传统基于打钻的接触式煤与瓦斯突出预测方法,具有极大的局限性。 根据瓦斯涌出动态特征进行煤与瓦斯突出预警,对于保障矿井安全生产和提高生产效率具有重要意义。 基于对大淑村矿掘进工作面瓦斯涌出动态特征的考察和分析,确定了适用于大淑村矿的突出预警指标,并借助矿井安全监控系统和局域网,构建了大淑村矿基于瓦斯涌出特征的突出预警系统,实现了矿井掘进工作面突出危险的实时、动态预警。 预警系统的成功应用,与现有传统的接触式预测方法形成了互补,有效地提高了突出危险判识的准确性,保障了矿井的安全生产。     

PSO-SVM模型在掘进工作面突出预警系统中的应用

为实现掘进工作面煤与瓦斯突出风险快速、准确预警,借助工作面瓦斯涌出特征与突出"三要素"之间变化关系建立了含地应力系数、瓦斯体积分数及瓦斯涌出系数等参数的实时预警指标体系;将SVM、PSO 2种算法结合构建了PSO-SVM突出预警模型,界定了突出预警等级标签的划分原则;在此基础上融合Spark大数据平台开发了掘进工作面突出预警系统,系统包括模型管理、风险识别及Spark配置等8个模块。以贵州某矿掘进工作面监测监控系统为数据源,筛选其中1 059组预警指标及对应预警等级标签导入数据挖掘模型进行智能化学习及训练,并将系统应用于该掘进工作面突出风险预警。运行结果表明突出预警模型测试集的预测精度为92%,系统能在工作面突出动力现象发生前22 min准确预警。     

瓦斯涌出特征预警技术在突出矿井中的应用

针对传统接触不连续式打钻预测煤与瓦斯突出危险性的问题,提出了基于瓦斯涌出特征的非接触连接式突出预警技术。该技术借助煤矿瓦斯监控系统和局域网,建立基于瓦斯涌出特征的突出预警系统,实现了矿井掘进工作面突出危险的在线分析及预警。通过对平舒公司12个煤巷掘进工作面跟踪考察,确定了A、B两个瓦斯涌出特征指标,其临界值分别为1.0和0.7,预警突出准确率82.5%和预警不突出准确率100%。预警系统的成功应用,提高了工作面突出危险判识的准确性和掘进速度,为突出预测增添了技术手段。     

寺河矿煤层瓦斯赋存规律与应用

基于瓦斯地质学的理论和方法,探讨了寺河矿瓦斯地质规律,分析了地质构造特征、围岩及上覆地层有效厚度、水文地质条件等因素对瓦斯赋存的影响,结果表明地质构造和上覆地层有效厚度是控制寺河矿3号煤层瓦斯赋存和造成部分区域瓦斯涌出量异常的主要因素。寺河矿根据上述研究结果进行瓦斯突出预警与瓦斯抽放,并加强了突出危险性预测,通过建立完善的监测监控系统和瓦斯抽放系统,目前全矿井瓦斯抽放率已达到73%。     

矿井煤与瓦斯突出预警技术及其应用

为进一步加强煤与瓦斯突出防治工作,提升矿井安全保障,利用先进的计算机技术建立突出灾害预警系统显得十分必要.研究了煤与瓦斯突出预警指标体系框架及预警技术实现流程,并开发了相应计算机系统,包括煤与瓦斯突出预警综合数据库、地质测量管理系统、瓦斯地质动态分析系统、动态防突管理及分析系统、采掘生产进度管理系统、瓦斯涌出动态分析系...     

乌东煤矿瓦斯赋存主控构造特征分析

针对新疆乌东煤矿南北采区瓦斯赋存规律差异明显的现象,结合矿区构造特征,对乌东煤矿瓦斯赋存主控构造特征进行了分析。通过地质构造演化分析、井下瓦斯参数测定、井下采煤工作面瓦斯涌出量数据统计,确定了碗窑沟逆冲断层及其反冲断层F3-4、八道弯向斜为乌东煤矿的瓦斯赋存主控构造。结果表明:主控构造将矿区分为3个瓦斯地质单元,七道弯背斜低瓦斯区工作面相对瓦斯涌出量为0.65 m3/t,八道弯向斜北翼高瓦斯区工作面相对瓦斯涌出量为9.59 m3/t,八道弯向斜南翼低瓦斯区工作面相对瓦斯涌出量为1.41 m3/t。乌东煤矿瓦斯赋存分带、瓦斯灾害危险性分布受主控构造控制明显。     

煤与瓦斯突出灾害预警系统在赵庄煤业的现场应用

突出预警系统(包括KJA瓦斯涌出动态特征突出预警系统、动态防突系统、瓦斯地质分析系统)瓦斯涌出动态特征突出预警技术通过与矿井瓦斯监控系统的网络连接,采集井下工作面瓦斯监控数据,与动态防突系统和瓦斯地质分析系统的综合数据进行在线实时分析,评价井下工作面突出危险性,实现了对工作面突出危险性进行预测预报。提高矿井对工作面突出危险性的管理效率,生产效率,有效的保护井下工作人员的生命安全提供了一种全新的技术手段。     

钱家营矿煤与瓦斯突出预警方法研究

通过对钱家营矿地质构造、瓦斯含量、瓦斯压力、煤厚变异特性、煤的结构特性、顶底板岩性等相关突出因素的综合分析,确定地质构造关键因素的突出临界值为0.308。并依据相关突出因素的监测值和临界值确定了预警指标瓦斯含量的修正值M,最终运用MATLAB软件和回归理论,以4 m3/min为瓦斯涌出量的临界值构建钱家营矿突出预警系统,实现突出预警可视化操作。     

矿井瓦斯涌出风险态势分析平台研究

为了更好地实现煤矿瓦斯治理及瓦斯涌出风险超前预警,在井下使用不同类型的监控系统数据采集接口来收集原始数据,利用小波理论对数据进行处理,以获得有效数据。对采掘面瓦斯涌出的外在表现、涌出正常特征、涌出异常特征、影响工作面瓦斯涌出因素进行了分析,同时也研究了采掘面风流中的瓦斯分布规律,确定了井下工作面甲烷传感器悬挂的最佳巷道位置。由此得到的监测数据更能真实地反映瓦斯涌出量,便于更好地掌握瓦斯涌出的影响因素,更有效地进行工作面前方的瓦斯灾害或瓦斯超限的预测预报。矿井瓦斯涌出风险态势分析平台就是基于上述理念研究设计的,该平台能够实现数据存储、查询、分析、计算、参数录入等功能,为矿井瓦斯防治工作提供有效的参考。     

水平分段综放工作面瓦斯涌出影响因素分析

为了指导水平分段综放开采工作面瓦斯灾害治理工作,以乌东煤矿5754502工作面为工程背景,对水平分段工作面的瓦斯涌出、回采及瓦斯赋存数据进行统计、整理,分析了生产能力、采出率、推进度及工作面风量和瓦斯含量与工作面瓦斯涌出的关系。结果表明:采用水平分段综放开采的赋存和地质结构简单的工作面,生产能力、采出率及工作面推进度对工作面瓦斯涌出影响显著,工作面风量对瓦斯涌出量影响较小,获得了针对乌东煤矿的瓦斯涌出量预测公式,对矿井后期瓦斯治理具有一定的指导意义。     

深部动力灾害煤层防突预警技术在平煤十三矿的应用

研究确定了平煤十三矿己15-17煤层突出风险因素,从工作面与断层下盘距离、与应力集中区距离、软分层厚度、煤厚变化率、日常预测、动力现象、瓦斯涌出、措施缺陷等方面建立了8个突出预警指标;构建了包括监控预警综合数据库、采掘进度管理子系统、地质测量管理子系统、防突动态管理子系统、瓦斯地质分析子系统、瓦斯涌出分析子系统、预警信息查询网站、预警短信发布子系统、突出预警管理平台等软件的深部矿井突出综合预警系统,并建立了完善的保障机制。     

煤与瓦斯突出预警系统软件设计与应用

首先根据煤与瓦斯突出的发生机理与实际情况,考虑影响瓦斯涌出的多种因素,构建了系统全面、科学的煤与瓦斯突出预警指标体系,然后基于VB编程和SQL Server2000,开发了煤与瓦斯突出预警系统软件。并利用实际瓦斯涌出浓度数据进行了煤与瓦斯突出预警应用,结果表明:煤与瓦斯突出孕育阶段,系统预警指标均表现出明显异常,具体表现为,星空图点子云加密,G线图平均线整体呈上扬趋势,并多次出现连续连拉"三阳线",移动平均线多次发出穿越和多头均线排列等有效信号,振幅变动量加大,图形上表现为上升并多次出现脉冲,浓度变化频次总体呈增大趋势,实现了对样本数据工作面煤与瓦斯突出的早期预警。     

基于瓦斯涌出特征的预警技术在王坡煤矿的应用

为了弥补传统接触式煤与瓦斯突出预测方法的局限性,利用瓦斯涌出动态特征进行煤与瓦斯突出预警,构建了王坡煤矿基于瓦斯涌出特征的灾害预警系统。经过现场应用验证:系统能够实现王坡煤矿工作面突出危险的实时、动态预警,预警准确率达86. 7%,实现了王坡煤矿工作面煤与瓦斯突出灾害实时监测、在线分析、智能预警,对于提高矿井瓦斯防治和管理水平具有重要意义。