煤与瓦斯突出实时诊断系统研发成功

<正>本刊讯,由梅安森科技股份有限公司自主研发的煤与瓦斯突出实时诊断系统,在全国12个煤与瓦斯突出严重的矿井中应用表明,系统可在煤与瓦斯突出前1～2天预警。据介绍,对被称为"煤矿杀手"的煤与瓦斯突出的诊断和预防,一直是世界难题。长期以来,由于对煤与瓦斯突出监测误差大,自动化程度低     

煤与瓦斯突出实时诊断预警系统的实践应用

煤与瓦斯突出是煤矿最常见的安全事故,严重危害煤矿的生产安全,必须建立煤与瓦斯突出实时诊断预警系统。云冈矿基于当前开采的7#和8#煤层地质实况,设计了KJ306型煤与瓦斯突出实时诊断系统,工业现场试验结果运行稳定可靠,可以实现安全信息管理及瓦斯灾害的预警功能,预警结果与矿井实际预测情况相符。     

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。     

煤与瓦斯突出电磁辐射预警技术及应用

针对目前煤与瓦斯突出危险预警在预警实时性、准确性和便捷性方面的需求,分析了煤岩破坏电磁辐射特征、规律及煤与瓦斯突出过程电磁辐射、常规预警指标变化规律及其相关性,开发了煤与瓦斯突出电磁辐射预警装备及软件,建立了煤与瓦斯突出电磁辐射预警准则,实现了煤与瓦斯突出演化过程电磁辐射的自动分析及预警。研究结果表明:电磁辐射指标与常规预警指标具有较高的正相关性,可以反映煤与瓦斯突出危险性,现场煤与瓦斯突出预警应用结果表明,电磁辐射预警技术具有较高的准确性,可以超前13 m或提前2天预警到突出危险。     

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。     

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。     

基于数据挖掘的煤与瓦斯突出实时预警研究

为提高工作面煤与瓦斯突出预警的准确率与时效性，利用工作面瓦斯涌出特征与突出“三要素”的之间的变化关系建立了以地应力系数、瓦斯压力系数、乘幂系数、变动率及离散率为基础的实时预警指标体系；将K-means聚类、FOA及RF三种算法结合构建基于数据挖掘的煤与瓦斯突出实时预警模型探究实时预警指标与煤与瓦斯突出的潜在发生规律，并通过模型的智能寻优及训练输出最优预警等级；现场应用结果表明：所建预警指标敏感性较好，预警模型的运算时间为0.118s，在本次实例应用中提前4小时发出煤与瓦斯突出危险级别预警，预警等级与现场突出实际情况较吻合，且与K1值、钻粉量S具有较好的一致性，实现工作面煤与瓦斯突出实时、准确预警。     

汪家寨煤矿煤与瓦斯突出综合预警系统建设及应用

汪家寨煤矿煤与瓦斯突出严重,威胁矿井安全生产,为进一步加强煤与瓦斯突出防治工作,针对矿具体情况开发建立了相应预警计算机系统和保障机制,实现了工作面突出危险性的实时智能预警,实现了防突工作标准化和信息化管理,提高了工作效率和矿井安全水平。     

煤与瓦斯突出综合预警技术在演马庄矿应用研究

针对目前预警系统的指标单一、不连续、局部性等特点,开发了以计算机技术为平台的一套综合预警系统,结合目标矿井的突出特点,构建煤与瓦斯突出预警指标体系,实现了矿井煤与瓦斯突出危险的动态的、全面的监测预警,并在演马庄矿进行了现场试验研究,应用效果显著。     

煤与瓦斯突出综合预警系统在严重突出矿井的建设

为了提升煤与瓦斯突出矿井防突水平和抗灾能力,以事故预警理论为指导,从瓦斯灾害防治实验室和预警平台2方面为示范矿井建设了煤与瓦斯综合预警系统。通过预警系统建设,形成了适合矿井实际特征的煤与瓦斯突出综合预警指标体系和规则库模型,从煤层及瓦斯赋存特征分析、采掘空间安全情况分析、钻孔施工效果分析、日常预测指标发展趋势、瓦斯涌出特征实时跟踪、超掘(采)动态监控等方面实现了煤与瓦斯突出灾害的在线监测、超前预警和过程化控制。现场应用表明,预警系统具有较高准确性,能捕捉分析矿井瓦斯突出灾害的潜在隐患和预兆,能为矿井防突提供决策依据和技术保障,并促进矿井的精细化、规范化管理和信息化交流。     

我国煤矿煤与瓦斯突出现状及预警技术的研究

针对我国煤矿煤与瓦斯突出的现状,系统地分析了煤与瓦斯突出发生的八大主要规律。为满足矿井安全生产的需要,介绍了一套集地质测量、生产、技术、调度、通风、防突、监控等各实体部门的安全生产信息于一体的煤与瓦斯突出综合预警技术。研究认为：煤与瓦斯突出综合预警技术能相对准确地分析、预测、警报防突工作面所处的危险隐患与前方突出危险程度的发展趋势,有助于矿井煤与瓦斯突出危险性预测更加精确化、防突工作更有针对性。     

煤与瓦斯突出预警技术现状与展望

首先对煤与瓦斯突出预警的定义和原理做出科学注解,在此基础上,探讨了煤与瓦斯突出预警技术、预警指标及临界值研究现状和发展趋势,从预警信息、提前预警时间、预警模型等方面提出了目前煤与瓦斯突出预警技术存在的不足及展望。分析认为,非接触式瓦斯突出预警技术在不影响采掘工作的前提下能够实现连续、动态分析、预测、预警工作面突出危险隐患和突出危险程度的发展趋势,使矿井防突工作更有针对性。     

基于瓦斯涌出量的煤体瓦斯解吸特性研究

为了实时动态分析煤体的瓦斯解吸特性,基于瓦斯解吸速度幂关系式提出了一个表征煤体瓦斯解吸特性的新参数n,在现有矿井安全监测监控系统的基础上构建煤体瓦斯涌出监测系统,可实时计算n值,分析工作面前方煤体的解吸特性,并在卧龙湖煤矿进行了现场验证。结果表明,煤体瓦斯涌出监测系统可计算出掘进面每天的n值,n曲线与传统的瓦斯解吸指标K1、Δh2曲线的变化趋势正好相反,指标n能够表征煤体瓦斯的解吸特性。通过对比K1的突出危险临界值,可得到n的突出危险临界值,为煤与瓦斯突出的工作面预测提供依据。     

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。     

煤与瓦斯突出预警技术在演马庄煤矿的应用

为进一步提升矿井安全保障,加强煤与瓦斯突出防治工作,分析了煤与瓦斯突出预警技术原理,针对演马庄煤矿突出灾害的特征与规律,研究了适合该矿的突出预警指标体系,并建立了突出预警信息平台,实现了工作面突出危险性的实时智能预警,提高了防突工作的精细化管理水平,实现了矿井资料的信息化管理与共享。     

演马庄矿煤与瓦斯突出综合管理及预警平台的应用

演马庄煤矿是严重的煤与瓦斯突出矿井,突出灾害极大的制约了矿井经济效益的提高,为进一步加强煤与瓦斯突出防治工作,演马庄煤矿借助突出预警技术及综合管理平台,建立了一套集地质测量、生产、调度、通风、防突、监控等各职能部门日常管理信息资料于一体的突出综合管理及预警技术体系,能综合分析矿井在防突方面存在的各种隐患和预兆信息,对工作面的危险状态与发展趋势进行评价和预警,实现瓦斯灾害在线监测、超前提醒、趋势把握和灾害信息的及时发布。并通过综合管理平台的构建和实施,实现了防突日常工作的规范化、精细化和信息化管理,为煤矿瓦斯灾害治理提供了技术保障和支持。     

煤与瓦斯突出防治动态管理及实时预警系统在佳瑞公司的应用

为了防治煤与瓦斯突出事故,提高矿井突出防治管理、技术水平,建立了煤与瓦斯突出防治动态管理及实时预警系统.对矿井突出防治技术实施精细化、规范化和数字化管理,实现了矿井突出防治信息的过程化控制.对防突工作面瓦斯涌出特征进行深处理分析,实现了防突工作面非接触式、连续预警.最终形成了适合佳瑞公司特点的突出预警成套技术.     

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。     

炭窑沟矿井二_4煤层1940～1985m水平工作面采前突出危险性评价

根据煤层瓦斯含量、煤层瓦斯压力、煤的坚固系数、瓦斯放散初速度、瓦斯吸附系数等瓦斯基础参数,综合分析了炭窑沟矿井瓦斯地质条件和煤层破坏特征,采用单项指标法、综合指标法和瓦斯含量法,完成了炭窑沟矿井二4煤层1 940～1 985 m水平工作面采前煤与瓦斯突出危险性评价,为生产矿井防治煤与瓦斯突出管理提供科学依据。     

基于瓦斯涌出特征的煤与瓦斯突出连续预测技术及应用

针对现阶段煤与瓦斯突出预测技术难以实现时间和空间领域的全方位预测,预测结果准确率低、预测结果发布滞后且影响工作面正常采掘作业生产等技术缺陷,提出了一种利用工作面瓦斯涌出特征预测工作面前方煤与瓦斯突出危险情况的非接触式、连续预测方法。通过对煤矿监测数据结构特征进行综合分析,确定了瓦斯涌出特征突出预警系统的预警指标,建立了煤与瓦斯突出连续预测技术模型,并引入单项预测指标权重评判集,采用加权平均设计思路,构建形成了煤与瓦斯突出预警综合评判规则。在此基础上,采用C/S、B/S双架构系统开发模式,设计开发了瓦斯涌出特征突出预警系统平台。通过下峪口煤矿应用结果显示,该系统平台总体预警准确率达到了86%,且能够超前准确地预测工作面前方的煤与瓦斯突出危险情况,为突出矿井的正常掘进生产提供了安全保障。