本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種基于瓦斯涌出量持續(xù)上升定量表征的突出預(yù)警方法，在初始階段，設(shè)定監(jiān)測傳輸時間，每個監(jiān)測傳輸時間監(jiān)測傳輸一次瓦斯涌出的監(jiān)測數(shù)據(jù)；動態(tài)統(tǒng)計某個單位時間內(nèi)的瓦斯涌出數(shù)據(jù)，分析如下三個指標：單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)大于該監(jiān)測數(shù)據(jù)前期所有數(shù)據(jù)的總次數(shù)、該單位時間內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù)最高值與最低值之差、該單位時間內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù)小于該監(jiān)測數(shù)據(jù)后期所有數(shù)據(jù)的總次數(shù)。以上述三個指標綜合表征瓦斯涌出量持續(xù)上升現(xiàn)象，當這三個指標均超限時，啟動預(yù)警。啟動預(yù)警。啟動預(yù)警。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種基于瓦斯涌出量持續(xù)上升定量表征的突出預(yù)警方法
[0001]本專利技術(shù)涉及一種煤與瓦斯突出預(yù)警方法，尤其涉及一種基于瓦斯涌出量持續(xù)上升定量表征的突出預(yù)警方法。
技術(shù)介紹
[0002]煤與瓦斯突出是一種動力災(zāi)害，嚴重威脅著礦井安全生產(chǎn)。因此，需要對煤與瓦斯突出災(zāi)害進行提前防范。
[0003]《煤礦安全規(guī)程》和《防治煤與瓦斯突出細則》均給出了煤與瓦斯突出預(yù)測指標和方法，特別是在《防治煤與瓦斯突出細則》第五十條認為，瓦斯涌出量持續(xù)增大是典型突出預(yù)兆。
[0004]目前，基于瓦斯涌出量持續(xù)增大的預(yù)警指標主要有瓦斯涌出量峰谷比值、瓦斯涌出特征值、瓦斯涌出量異常速率等，這些指標主要反應(yīng)的是瓦斯涌出量的前后差異性，而沒有反應(yīng)出“持續(xù)”這個概念；因此，亟需探索新的能夠定量表征瓦斯涌出量持續(xù)上升的指標。
[0005]本專利技術(shù)提供了一種基于瓦斯涌出量持續(xù)上升定量表征的突出預(yù)警方法，通過該方法的應(yīng)用，提升基于瓦斯涌出特征實施煤與瓦斯突出預(yù)警的準確性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0006]本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提出了一種基于瓦斯涌出量持續(xù)上升定量表征的突出預(yù)警方法。
[0007]本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是：一種基于瓦斯涌出量持續(xù)上升定量表征的突出預(yù)警方法，在初始階段，設(shè)定監(jiān)測傳輸時間，每個監(jiān)測傳輸時間監(jiān)測傳輸一次瓦斯涌出的監(jiān)測數(shù)據(jù)；動態(tài)統(tǒng)計某個單位時間內(nèi)的瓦斯涌出數(shù)據(jù)，分析如下三個指標：單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)大于該監(jiān)測數(shù)據(jù)前期所有數(shù)據(jù)的總次數(shù)、該單位時間內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù)最高值與最低值之差、該單位時間內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù)小于該監(jiān)測數(shù)據(jù)后期所有數(shù)據(jù)的總次數(shù)。以上述三個指標綜合表征瓦斯涌出量持續(xù)上升現(xiàn)象，當這三個指標均超限時，啟動預(yù)警。具體步驟如下：
[0008]步驟1)利用瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測瓦斯?jié)舛群惋L(fēng)量，通過瓦斯?jié)舛群惋L(fēng)量，計算瓦斯涌出量，即為瓦斯涌出數(shù)據(jù)。
[0009]步驟2)設(shè)定瓦斯涌出數(shù)據(jù)監(jiān)測的單位時間N，單位時間內(nèi)的監(jiān)測總次數(shù)i以及瓦斯監(jiān)測傳輸時間n；在單位時間N內(nèi)每個監(jiān)測傳輸時間n獲取的瓦斯涌出數(shù)據(jù)為監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0010]步驟3)判斷單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)大于該監(jiān)測數(shù)據(jù)前期所有數(shù)據(jù)的總次數(shù)L1[0011]3.1)按次序判定單位時間內(nèi)每個監(jiān)測數(shù)據(jù)是否大于該監(jiān)測數(shù)據(jù)前期所有數(shù)據(jù)，如果“是”則記為“1”，如果“否”則記為“0”，并累加計算，確定單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)大于該監(jiān)測數(shù)據(jù)前期所有數(shù)據(jù)的總次數(shù)L1；
[0012]3.2)設(shè)定單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)大于該監(jiān)測數(shù)據(jù)前期所有數(shù)據(jù)的總次數(shù)臨界值m1，臨界值m1取值范圍為0.5i
?
1.0i；
[0013]3.3)將總次數(shù)L1和總次數(shù)臨界值m1進行比較，判斷L1是否達到或超過臨界值。
[0014]具體計算方法為：單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)大于該監(jiān)測數(shù)據(jù)前期所有數(shù)據(jù)的總次數(shù)L1的定量表征
[0015]當x
j
＞max|x1,......,x
j
?1|時，g(x
j
)＝1；否則，g(x
j
)＝0；
[0016]x
j
為第j次監(jiān)測數(shù)，j≥2；g為涌出量最高值增大次數(shù)累計函數(shù)；
[0017][0018]在上式中，i為單位時間內(nèi)的監(jiān)測總次數(shù)，i≥j；L1為單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)大于該監(jiān)測數(shù)據(jù)前期所有數(shù)據(jù)的總次數(shù)；m1為單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)大于該監(jiān)測數(shù)據(jù)前期所有數(shù)據(jù)的總次數(shù)臨界值。
[0019]步驟4)判斷單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)最高值與最低值之差Δx；
[0020]4.1)計算單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)最高值與最低值之差Δx；
[0021]4.2)設(shè)定單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)最高值與最低值之差的臨界值S，臨界值S的范圍取風(fēng)量的0.5％
?
1％；
[0022]4.3)將最高值與最低值之差Δx與臨界值S進行比較,判斷Δx是否達到或超過臨界值。
[0023]具體計算方法為：單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)最高值與最低值之差Δx的定量表征
[0024]Δx＝max|x1,......,x
i
|
?
min|x1,......,x
i
|≥S
???????
(2)
[0025]在上式中，Δx為單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)最高值與最低值之差；S為單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)最高值與最低值之差的臨界值。
[0026]步驟5)判定單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)小于該監(jiān)測數(shù)據(jù)后期所有數(shù)據(jù)的總次數(shù)L2[0027]5.1)按次序判定單位時間內(nèi)每個監(jiān)測數(shù)據(jù)是否小于該監(jiān)測數(shù)據(jù)后期所有數(shù)據(jù)，如果“是”則記為“1”，如果“否”則記為“0”，并累加計算，確定單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)小于該監(jiān)測數(shù)據(jù)后期所有數(shù)據(jù)的總次數(shù)L2；
[0028]5.2)設(shè)定監(jiān)測數(shù)據(jù)小于該監(jiān)測數(shù)據(jù)后期所有數(shù)據(jù)的總次數(shù)臨界值m2，臨界值m2的取值范圍為0.5i
?
1.0i；
[0029]5.3)將總次數(shù)L2與總次數(shù)臨界值m2進行比較，判斷L2是否達到或超過臨界值。
[0030]具體計算方法為：單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)小于該監(jiān)測數(shù)據(jù)后期所有數(shù)據(jù)的總次數(shù)L2的定量表征
[0031]如果x
j
＜min|x
j+1
,......,x
i
|，則h(x
j
)＝1；否則，h(x
j
)＝0；
[0032]h為涌出量最小值減小次數(shù)累計函數(shù)；
[0033][0034]在上式中，L2為單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)小于該監(jiān)測數(shù)據(jù)后期所有數(shù)據(jù)的總次數(shù)；m2為單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)小于該監(jiān)測數(shù)據(jù)后期所有數(shù)據(jù)的總次數(shù)臨界值。
[0035]步驟6)從最初監(jiān)測開始，當監(jiān)測傳輸時間n小于或等于單位時間N時，如果三項指標L1、Δx、L2均達到或超過臨界值，即L1≥m1、Δx≥S、L2≥m2則直接啟動預(yù)警；如果三項指標L1、Δx和L2中只要有一項未達到臨界值，當監(jiān)測傳輸時間n等于單位時間N時，啟動循環(huán)監(jiān)測預(yù)警，始終保證用于分析風(fēng)險的數(shù)據(jù)數(shù)量，即最近單位時間內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù)是固定的，每新增一組監(jiān)測數(shù)據(jù)，就要刪除最近單位時間內(nèi)的一組最早監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0036]步驟7)啟動循環(huán)預(yù)警后，繼續(xù)統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)，并判定三項指標L1、Δx、L2的超限情況，確定是否啟動預(yù)警。
[0037]以上所述監(jiān)測數(shù)據(jù)為動態(tài)統(tǒng)計，因此，單位時間內(nèi)的L1、Δx、L2不是固定的，隨監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化而變化。
[0038]本專利技術(shù)的有益效果是：瓦斯涌出量持續(xù)增大是一種典型的煤與瓦斯突出預(yù)兆，本專利技術(shù)提出的預(yù)警指標(L1、Δx、L2)能夠準確、定量描述瓦斯涌出量持續(xù)增大現(xiàn)象，可以進一步提升基于瓦斯涌出特征實施煤與瓦斯突出風(fēng)險智能預(yù)警的準確性。
附圖說明
[0039]圖1為單位時間內(nèi)的瓦斯涌出統(tǒng)計流程示意圖。
具體實施方式
[0040]本專利技術(shù)的一種基于瓦斯涌出量持續(xù)上升定量表征的突出預(yù)警方法,具體操作步驟如下：
[0041]1.在工作面正常通本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于瓦斯涌出量持續(xù)上升定量表征的突出預(yù)警方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1)利用瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測瓦斯?jié)舛群惋L(fēng)量，通過瓦斯?jié)舛群惋L(fēng)量，計算瓦斯涌出量，即為瓦斯涌出數(shù)據(jù)；步驟2)設(shè)定瓦斯涌出數(shù)據(jù)監(jiān)測的單位時間N，單位時間內(nèi)的監(jiān)測總次數(shù)i以及瓦斯監(jiān)測傳輸時間n；在單位時間N內(nèi)每個監(jiān)測傳輸時間n獲取的瓦斯涌出數(shù)據(jù)為監(jiān)測數(shù)據(jù)；步驟3)判斷單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)大于該監(jiān)測數(shù)據(jù)前期所有數(shù)據(jù)的總次數(shù)L1按次序判定單位時間內(nèi)每個監(jiān)測數(shù)據(jù)是否大于該監(jiān)測數(shù)據(jù)前期所有數(shù)據(jù)，如果“是”則記為“1”，如果“否”則記為“0”，并累加計算，確定單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)大于該監(jiān)測數(shù)據(jù)前期所有數(shù)據(jù)的總次數(shù)L1；設(shè)定單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)大于該監(jiān)測數(shù)據(jù)前期所有數(shù)據(jù)的總次數(shù)臨界值m1；將總次數(shù)L1和總次數(shù)臨界值m1進行比較，判斷L1是否達到或超過臨界值；步驟4)判斷單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)最高值與最低值之差Δx；計算單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)最高值與最低值之差Δx；設(shè)定單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)最高值與最低值之差的臨界值S；將最高值與最低值之差Δx與臨界值S進行比較,判斷Δx是否達到或超過臨界值；步驟5)判定單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)小于該監(jiān)測數(shù)據(jù)后期所有數(shù)據(jù)的總次數(shù)L2按次序判定單位時間內(nèi)每個監(jiān)測數(shù)據(jù)是否小于該監(jiān)測數(shù)據(jù)后期所有數(shù)據(jù)，如果“是”則記為“1”，如果“否”則記為“0”，并累加計算，確定單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)小于該監(jiān)測數(shù)據(jù)后期所有數(shù)據(jù)的總次數(shù)L2；設(shè)定監(jiān)測數(shù)據(jù)小于該監(jiān)測數(shù)據(jù)后期所有數(shù)據(jù)的總次數(shù)臨界值m2；將總次數(shù)L2與總次數(shù)臨界值m2進行比較，判斷L2是否達到或超過臨界值；步驟6)從最初監(jiān)測開始，當監(jiān)測傳輸時間n小于或等于單位時間N時，如果三項指標L1、Δx、L2均達到或超過臨界值，即L1≥m1、Δx≥S、L2≥m2則直接啟動預(yù)警。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于瓦斯涌出量持續(xù)上升定量表征的突出預(yù)警方法，其特征在于，臨界值m1和m2的取值范圍為0.5i
?
1.0i，臨界值S的范圍取風(fēng)量的0.5％
?
1％。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于瓦斯涌出量持續(xù)上升定量表征的突出預(yù)警方法，其特征在于，步驟3)中，單位時間內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)大于該監(jiān)測數(shù)據(jù)前期所有數(shù)據(jù)的總次數(shù)L1的定量表征當x
j
＞max|x1,......,x
j
?1|時，g(x
j...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：齊黎明，武建國，關(guān)聯(lián)合，謝凱熙，王聲遠，
申請(專利權(quán))人：華北科技學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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