一种基于动态瓦斯地质模型的规划采煤机开采速度的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于动态瓦斯地质模型的规划采煤机开采速度的方法：步骤一：构建初始瓦斯含量数据库；步骤二：构建工作面瓦斯含量地质模型；步骤三：根据工作面瓦斯含量测试数据，制定工作面瓦斯含量按照不同RGB颜色显示图例；步骤四，按照步图例实现瓦斯含量模型的三维显示；步骤五：计算当前位置的采煤机最佳开采速度；步骤六：得到任一位置点对应的采煤机最佳开采速度；步骤七：将所有位置点的最佳开采速度下发给采煤机，采煤机按照下发的开采数据进行执行。本发明专利技术根据工作面的瓦斯地质条件，规划工作面最佳开采速度，实现工作面的安全回采。解决了智能开采中采煤机开采速度未与工作面瓦斯地质条件相匹配的问题。与工作面瓦斯地质条件相匹配的问题。与工作面瓦斯地质条件相匹配的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态瓦斯地质模型的规划采煤机开采速度的方法


[0001]本专利技术属于煤田地质
，涉及一种基于动态瓦斯地质模型的规划采煤机开采速度的方法。

技术介绍

[0002]煤矿智能化、少人化是实现煤矿安全的重要途经之一。目前透明工作面技术是通过构建工作面三维地质模型高精度多属性，通过绝对坐标转换，构建工作面开采模型，指导工作面进行安全、高效、智能开采。瓦斯地质模型是工作面主要的属性模型，高精度瓦斯地质模型的构建能够在一定程度上反映瓦斯赋存条件，避免工作面瓦斯安全事故的发生。因此构建工作面高精度瓦斯地质模型，指导工作面安全回采具有重大意义。
[0003]目前，透明工作面采煤机截割过程主要是通过测量、钻探、物探等探测手段建立透明工作面地质模型。然后根据采煤机的位置生成采煤机截割曲线，由截割曲线，生成采煤机需要的采高、卧底等参数。通过采高、坡度实现采煤机前滚筒(高滚筒)高度控制。但是，针对综采工作面智能化开采中，采煤机开采速度控制通常按照固定速度控制，例如在中部通常设置为5～8m/min，三角煤区域3～5m/min。这种方法未考虑地质条件的差异，特别是工作面瓦斯含量，如果开采速度过快，将会导致释放的瓦斯量过大，有瓦斯超限或瓦斯突出的风险。因此通过瓦斯含量数据，构建瓦斯地质模型，通过瓦斯地质模型规划采煤机开采速度，可以指导采煤机按照正常速度进行回采，保障回采过程的安全性。
[0004]为此，本专利技术的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种通过瓦斯含量测试数据，瓦斯监测数据的融合，实现基于动态瓦斯地质模型的规划采煤机开采速度的方法，保障工作面安全回采。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于动态瓦斯地质模型的规划采煤机开采速度的方法，以解决智能开采中采煤机开采速度未与工作面瓦斯地质条件相匹配的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案予以解决：
[0007]一种基于动态瓦斯地质模型的规划采煤机开采速度的方法，具体包括如下步骤：
[0008]步骤一：根据矿井工作面获取的瓦斯含量测试数据，构建初始瓦斯含量数据库，形成工作面瓦斯含量初始数据表；
[0009]步骤二：根据步骤一得到的瓦斯含量测试数据构建工作面瓦斯含量地质模型；
[0010]步骤三：根据步骤二得到的工作面瓦斯含量测试数据，制定工作面瓦斯含量按照不同RGB颜色显示图例；
[0011]步骤四，根据步骤二得到工作面瓦斯含量测试数据，按照步骤三的图例实现瓦斯含量模型的三维显示；
[0012]步骤五：根据步骤三得到的数据，根据工作面地质参数，计算当前位置的采煤机最佳开采速度；
[0013]步骤六：将步骤五计算得到的最佳开采速度存储到数据库中，得到任一位置点对应的采煤机开采速度；
[0014]步骤七：将步骤六得到的所有位置点的最佳开采速度下发给采煤机，采煤机按照下发的开采数据进行执行，完成基于动态瓦斯地质模型的规划采煤机开采速度的控制。
[0015]进一步的，所述步骤二具体是将步骤一得到的瓦斯含量测试数据按照工作面网格进行插值，形成工作面瓦斯含量测试数据。
[0016]进一步的，网格间距密度为10m*10m。
[0017]进一步的，所述采煤机最佳开采速度计算公式如下：
[0018][0019]式中：
[0020]V为采煤机最佳开采速度，m/min；
[0021]Q为工作面实际通风量，m3/min；
[0022]C
max
为工作面开采切眼瓦斯的最大浓度，％；
[0023]W为采煤机每一刀进尺的深度，mm；
[0024]H为煤层厚度，m；
[0025]T为开采速度的计算时间，min；
[0026]ρ为煤的密度，kg/m3，；
[0027]β为吨煤瓦斯含量，m3/t；
[0028]X为修正系数，无单位量纲。
[0029]进一步的，C
max
为0.8％。
[0030]进一步的，W为850mm。
[0031]进一步的，T为1min。
[0032]进一步的，ρ为1.4kg/m3。
[0033]相较于现有技术，本专利技术具有如下技术效果：
[0034](1)构建了工作面瓦斯地质模型，能够反映工作面瓦斯地质条件，并将瓦斯模型运用到工作面实际生产过程中。
[0035](2)在透明工作面动态瓦斯地质模型的基础上，根据工作面的瓦斯地质条件，规划工作面最佳开采速度，实现工作面的安全回采。解决了智能开采中采煤机开采速度未与工作面瓦斯地质条件相匹配的问题。
附图说明
[0036]图1是通过本专利技术的实施例中生成的工作面瓦斯模型的效果图。
[0037]以下结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步解释说明。
具体实施方式
[0038]本专利技术给出的基于动态瓦斯地质模型的规划采煤机开采速度的方法，具体包括以下步骤：
[0039]步骤一：根据矿井工作面获取的瓦斯含量测试数据，构建初始瓦斯含量数据库，形
成工作面瓦斯含量初始数据表，如下表所示。
[0040]xyβ(m3/t)002.3.........
[0041]其中，x为相对工作面坐标零点的大地坐标x之间的差值；y是相对于坐标零点的大地坐标y之间的差值；β是反映瓦斯含量测试得到的数据结果，坐标零点通常设置为停采线与回风巷道的交点。
[0042]步骤二：根据步骤一得到的瓦斯含量测试数据构建工作面瓦斯含量地质模型。
[0043]具体是：将步骤一得到的瓦斯含量测试数据按照工作面网格进行插值，形成如下表所示的工作面瓦斯含量测试数据，网格间距密度一般为10m*10m。
[0044]XYβ(m3/t)0102.3020............
[0045]步骤三：根据步骤二得到的工作面瓦斯含量测试数据，制定工作面瓦斯含量按照不同RGB颜色显示图例。
[0046]具体是：定义不同瓦斯含量大小相对应的图例，例如瓦斯含量在0.4～0.45之间，RGB颜色为(153，102，255)，如下表所示。
[0047]属性名称最小值最大值RGB瓦斯含量0.40.45153102255瓦斯含量0.450.512080255..................
[0048]步骤四，根据步骤二得到工作面瓦斯含量测试数据，按照步骤三的图例实现瓦斯含量模型的三维显示。
[0049]步骤五：根据步骤二得到的数据，根据工作面地质参数，计算当前位置的采煤机最佳开采速度(V)，计算公式如下：
[0050][0051]式中：
[0052]V为采煤机最佳开采速度，m/min；
[0053]Q为工作面实际通风量，m3/min；
[0054]C
max
为工作面开采切眼允许的瓦斯的最大浓度，％，一般本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于动态瓦斯地质模型的规划采煤机开采速度的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤一：根据矿井工作面获取的瓦斯含量测试数据，构建初始瓦斯含量数据库，形成工作面瓦斯含量初始数据表；步骤二：根据步骤一得到的瓦斯含量测试数据构建工作面瓦斯含量地质模型；步骤三：根据步骤二得到的工作面瓦斯含量测试数据，制定工作面瓦斯含量按照不同RGB颜色显示图例；步骤四，根据步骤二得到工作面瓦斯含量测试数据，按照步骤三的图例实现瓦斯含量模型的三维显示；步骤五：根据步骤三得到的数据，根据工作面地质参数，计算当前位置的采煤机最佳开采速度；步骤六：将步骤五计算得到的最佳开采速度存储到数据库中，得到任一位置点对应的采煤机开采速度；步骤七：将步骤六得到的所有位置点的最佳开采速度下发给采煤机，采煤机按照下发的开采数据进行执行，完成基于动态瓦斯地质模型的规划采煤机开采速度的控制。2.如权利要求1所述的基于动态瓦斯地质模型的规划采煤机开采速度的方法，其特征在于，所述步骤二具体是将步骤一得到的瓦斯含量测试数据按照工作面网格进行插值，形成工作面瓦斯含量测试数据。3.如权利要求2所述的基于动态瓦...

【专利技术属性】
技术研发人员：问永忠，安林，王军胜，王根强，雷贯亮，苏小卫，李玉鹏，张文，
申请(专利权)人：中煤科工西安研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：