【技术实现步骤摘要】
基于大数据分析的采掘工作面瓦斯涌出异常预警方法
:本专利技术属于煤矿安全
,具体涉及一种基于大数据分析的采掘工作面瓦斯涌出异常预警方法。
技术介绍
:采掘工作面瓦斯浓度是煤矿安全监测监控最重要的参数之一,目前对于采掘工作面瓦斯浓度监测监控还是以甲烷浓度超限声光报警或断电控制为主,对于瓦斯涌出异常预警的方法仍然比较稀少。一般情形下采掘面及其回风流中甲烷浓度低于1%可以正常生产,甲烷浓度达到或超过1%进行声光报警或断电闭锁。随着对瓦斯事故不断深入研究,科研工作者发现在采掘面及其回风流瓦斯浓度低于1%的情形下,瓦斯浓度异常波动是煤与瓦斯突出最显著的表现,很多学者也直接提出了将风流中瓦斯浓度变化特征作为煤与瓦斯突出的预警指标,为此进行了许多有益的探索与尝试,因此关注瓦斯涌出异常应是采掘工作面安全监测监控的题中应有之义。《煤矿安全规程》(2016版)规定应在回采面采场及其进风巷、回风隅角、回风巷以及掘进工作面及其进风分风口和回风流处安装甲烷传感器,《煤矿安全监控系统通用技术要求》(AQ6201-2019)规定,煤矿安全监控系统应具备甲烷浓度超限声光报警和断电/复电控制功能,掘进工作面和回风流处甲烷传感器甲烷浓度达到或超过1.0%时,声光报警,掘进工作面的进风分风口达到或超过0.5%时,声光报警;采煤工作面和回风流处甲烷传感器甲烷浓度达到或超过1.0%时,声光报警,采煤工作面的进风巷甲烷传感器甲烷浓度达到或超过0.5%时,声光报警。虽然已对瓦斯浓度进行监测监控,但是是“一刀切”式的报警模式。对于一个 ...
【技术保护点】
1.一种基于大数据分析的采掘工作面瓦斯涌出异常预警方法,其特征在于,包括如下步骤:/n(1)确定监测点及监测点布置;/n(2)利用数理统计知识建立数据波动异常的判定指标;/n(3)基于该指标进行瓦斯涌出异常状态预警和瓦斯涌出异常趋势预警;瓦斯涌出异常状态预警以每30s的瓦斯涌出浓度为目标点,先利用变异指标判别当前瓦斯浓度是否为异常,根据异常数据的个数来确定是否发出瓦斯涌出异常状态威胁预警;瓦斯涌出异常趋势预警是以每生产班或检修班瓦斯浓度均值为目标点,利用变异指标判定每班瓦斯涌出是否异常,发出瓦斯涌出异常趋势威胁预警;/n(4)瓦斯涌出异常判定,综合状态预警和趋势预警结果,发出瓦斯涌出异常威胁预警或危险预警信号。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于大数据分析的采掘工作面瓦斯涌出异常预警方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)确定监测点及监测点布置;
(2)利用数理统计知识建立数据波动异常的判定指标;
(3)基于该指标进行瓦斯涌出异常状态预警和瓦斯涌出异常趋势预警;瓦斯涌出异常状态预警以每30s的瓦斯涌出浓度为目标点,先利用变异指标判别当前瓦斯浓度是否为异常,根据异常数据的个数来确定是否发出瓦斯涌出异常状态威胁预警;瓦斯涌出异常趋势预警是以每生产班或检修班瓦斯浓度均值为目标点,利用变异指标判定每班瓦斯涌出是否异常,发出瓦斯涌出异常趋势威胁预警;
(4)瓦斯涌出异常判定,综合状态预警和趋势预警结果,发出瓦斯涌出异常威胁预警或危险预警信号。
2.根据权利要求1所述的基于大数据分析的采掘工作面瓦斯涌出异常预警方法,其特征在于:步骤(1)中,在掘进头、掘进面回风流、回采面采场、回采面进风巷、回风隅角、回采面回风巷安装甲烷传感器。
3.根据权利要求1所述的基于大数据分析的采掘工作面瓦斯涌出异常预警方法,其特征在于,步骤(2)中,引入变异系数r作为判断数据是否异常的指标:
判断指标如下:
当两个数最大值∈(0,0.1]时,不预警;
当两个数最大值∈(0.1,0.2]时,变异系数r大于ra则为异常,ra=0.6;
当两个数最大值∈(0.2,0.3]时,变异系数r大于rb则为异常,rb=0.5;
当两个数最大值∈(0.3,0.4]时,变异系数r大于rc则为异常,rc=0.33;
当两个数最大值∈(0.4,0.5]时,变异系数r大于rd则为异常,rd=0.25;
当两个数最大值∈(0.5,0.6]时,变异系数r大于re则为异常,re=0.2;
当两个数最大值∈(0.6,0.7]时,变异系数r大于rf则为异常,rf=0.16;
当两个数最大值∈(0.7,0.8]时,变异系数r大于rg则为异常,rg=0.14;
当两个数最大值∈(0.8,0.9]时,变异系数r大于rh则为异常,rh=0.12;
当两个数最大值∈(0.9,1.0]时,标记为异常数据。
4.根据权利要求1所述的基于大数据分析的采掘工作面瓦斯涌出异常预警方法...
【专利技术属性】
技术研发人员:卜滕滕,邢呈呈,武福生,何敏,邢震,刘丽静,张珂,
申请(专利权)人:天地常州自动化股份有限公司,中煤科工集团常州研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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