【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤矿煤与瓦斯灾害预测突出领域，特别是一种区域原始煤层煤与瓦斯突出灾害智能监测预警方法与装置。
技术介绍
1、依据国家关于煤炭资源整合和煤矿全局安全部署以及智能化建设要求，为了能实现安全、高效、绿色的煤炭生产目标，煤矿智能化生产模式已是必然模式和硬性要求，其中，煤矿煤与瓦斯突出灾害预警技术是灾害智能预警技术之一。
2、目前，现有的井上下监测监控系统平台通过工作面瓦斯参数、工作面地应力参数和工作面温度参数的监测，监测的数据手动或自动输入监管平台，通过识别模块进行危险性判断，判别工作面瓦斯情况。但是，扰动下煤层瓦斯向工作面发生解析和运移，表现出空间效应和时间效应的特点，而发生煤与瓦斯突出具有瞬时性、突发性的特点，因此，采用工作面瓦斯、地应力和温度等参数监测只能间接分析出工作面及近距离的瓦斯治理和赋存情况，对于工作面前方区域是否存在煤与瓦斯突出异常区、煤与瓦斯突出异常区的位置和异常区瓦斯、地应力、温度、煤岩活动情况的智能预测存在不足的问题，也是实现煤与瓦斯突出灾害智能监测与预警的难题。
技术实现思路
1、本专利技术针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提出专利技术了一种区域原始煤层煤与瓦斯突出灾害监测预警方法及装置，以整个回采工作面为区域监测对象，建立区域原始煤层瓦斯、地应力、地质构造等多因素的智能监控网，监控数据输送到智能预警终端，进行处理、识别、判断、评估和决策，实现了区域原始煤层煤与瓦斯突出灾害智能预警，杜绝了突出煤与瓦斯突出灾害的可能性。
2、
3、s1：选择工作面煤层，并在其回风巷道和运输巷道设置综合识别装置，综合识别装置通过设置输送系统与井下中转基站通信连接，以形成智能动态监控网，实现对包括区域原始煤层瓦斯、地应力和地质构造在内的多因素的动态监控；
4、s2：随着工作面煤层推进，智能动态监控网监控并将实时数据上传至煤与瓦斯突出灾害智能预警终端，煤与瓦斯突出灾害智能预警终端的三维绘制模块基于实时数据进行绘制，以将煤与瓦斯突出灾害多因素转化成动态三维可视化云图；
5、s3：煤与瓦斯突出灾害智能预警终端的风险等级划分模块，基于智能动态监控网的实时数据进行风险等级划分，以划分工作面煤层的不同风险区域；
6、s4：煤与瓦斯突出灾害智能预警终端的ai管理模块，基于智能动态监控网的实时数据做出风险预警提示、建设治理措施、发出应急预案措施。
7、进一步地，所述的步骤s1，包括：
8、选择工作面煤层，将综合识别装置的发射端布置在回风巷道的内帮上，综合识别装置的接收端和数据处理中枢模块布置在运输巷道的内帮上，使得发射端发出识别波段并由接收端接收，再通过数据处理中枢模块进行分类、整合和拟合，然后通过输送系统到达井下中转基站，形成智能动态监控网。
9、进一步地，所述的步骤s1中，综合识别装置的布置距离和高度依据综合识别装置参数、工作面宽度、煤层厚度参数来综合确定；工作面煤层一侧的发射端与另一侧的接收端呈交错型布置，接收端与各自连接的数据处理中枢模块布置在一起；
10、其中，发射端用于发射不同波段，对回采工作面内原始煤层瓦斯赋存状态、地应力集中、温度变化以及地质构造煤岩变动情况进行实时扫描、识别，接收端用于接收不同波段信号，数据处理中枢模块对不同波段信号的变化进行识别、换算和整合，形成大量的变动数据。
11、进一步地，所述的步骤s3，包括：
12、煤与瓦斯突出灾害智能预警终端获取反映井下原始煤层瓦斯、地应力和地质构造等多因素的实时数据，风险等级划分模块依据风险划分准则，对不同因素的实时数据进行换算、推演，划分为无风险、一般风险、中度风险和高度风险四个级别，建立区域煤与瓦斯突出灾害多因素三维动态实时风险等级划分图。
13、进一步地，所述的步骤s4，包括：
14、基于井下回采工作面原始煤层瓦斯、地应力和地质构造等多因素的实时数据，经过井上的风险等级划分模块的识别和划分，再结合工作面监测仪器监测数据，由ai管理模块进行灾害预警；对于存在风险的区域的瓦斯治理，ai管理模块将结合风险区域的特点，将智能的给出治理措施的方案；对于灾害具有发生趋势或发生起始阶段，ai管理模块能够快速独立进行发出灾害预测、警示、断电、指示安全避灾路线的应急预案措施。
15、进一步地，所述的步骤s4，还包括：在整个预警过程中，ai管理模块以无线的形式向煤矿主要负责人输出整个回采工作面煤与瓦斯突出灾害治理的动态实时数据，实现区域煤与瓦斯突出智能监控预警。
16、本专利技术还公开了一种区域原始煤层煤与瓦斯突出灾害智能监测预警装置，该装置是应用于如上所述的区域原始煤层煤与瓦斯突出灾害智能监测预警方法，该装置包括：设置于所选工作面煤层的回风巷道和运输巷道的综合识别装置、输送系统、井下中转基站、煤与瓦斯突出灾害智能预警终端。
17、其中，综合识别装置通过设置输送系统与井下中转基站通信连接，以形成智能动态监控网，实现对包括区域原始煤层瓦斯、地应力和地质构造在内的多因素的动态监控；煤与瓦斯突出灾害智能预警终端与井下中转基站通信连接。
18、煤与瓦斯突出灾害智能预警终端，包括：
19、三维绘制模块，用于根据智能动态监控网的实时数据进行绘制，将煤与瓦斯突出灾害多因素转化成动态三维可视化云图；
20、风险等级划分模块，用于根据智能动态监控网的实时数据进行风险等级划分，确定工作面煤层的不同风险区域；
21、ai管理模块，用于根据智能动态监控网的实时数据做出风险预警提示、建设治理措施、发出应急预案措施。
22、进一步地，综合识别装置包括发射端、接收端、数据处理中枢模块；其中，发射端布置在回风巷道的内帮上，接收端和数据处理中枢模块布置在运输巷道的内帮上，使得发射端发出识别波段并由接收端接收，再通过数据处理中枢模块进行分类、整合和拟合，然后通过输送系统到达井下中转基站，形成智能动态监控网。
23、进一步地，综合识别装置的布置距离和高度依据综合识别装置参数、工作面宽度、煤层厚度参数来综合确定；工作面煤层一侧的发射端与另一侧的接收端呈交错型布置，接收端与各自连接的数据处理中枢模块布置在一起；
24、其中，发射端用于发射不同波段，对回采工作面内原始煤层瓦斯赋存状态、地应力集中、温度变化以及地质构造煤岩变动情况进行实时扫描、识别，接收端用于接收不同波段信号，数据处理中枢模块对不同波段信号的变化进行识别、换算和整合，形成大量的变动数据。
25、本专利技术至少具有以下有益效果：
26、(1)工作面回采过程中，在未回采的工作面原始煤体布置新型综合识别装置，通过建立区域原始煤层瓦斯、地应力和地质构造等多因素的智能动态监控网，实现了整个回采工作面的动态监控，消除了采动影响下大区域内形成的灾害治理盲区、灾害异常区和灾害风险区，提高了区域煤与瓦斯突出灾本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种区域原始煤层煤与瓦斯突出灾害智能监测预警方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的区域原始煤层煤与瓦斯突出灾害智能监测预警方法，其特征在于，所述的步骤S1，包括：
3.根据权利要求2所述的区域原始煤层煤与瓦斯突出灾害智能监测预警方法，其特征在于，所述的步骤S1中，综合识别装置的布置距离和高度依据综合识别装置参数、工作面宽度、煤层厚度参数来综合确定；工作面煤层一侧的发射端与另一侧的接收端呈交错型布置，接收端与各自连接的数据处理中枢模块布置在一起；
4.根据权利要求1所述的区域原始煤层煤与瓦斯突出灾害智能监测预警方法，其特征在于，所述的步骤S3，包括：
5.根据权利要求1所述的区域原始煤层煤与瓦斯突出灾害智能监测预警方法，其特征在于，所述的步骤S4，包括：
6.根据权利要求1所述的区域原始煤层煤与瓦斯突出灾害智能监测预警方法，其特征在于，所述的步骤S4，还包括：在整个预警过程中，AI管理模块以无线的形式向煤矿主要负责人输出整个回采工作面煤与瓦斯突出灾害治理的动态实时数据，实现区域煤与瓦斯突出智能监控预警。p>
7.一种区域原始煤层煤与瓦斯突出灾害智能监测预警装置，其特征在于，该装置是应用于如权利要求1至6中任一项所述的区域原始煤层煤与瓦斯突出灾害智能监测预警方法，该装置包括：设置于所选工作面煤层的回风巷道和运输巷道的综合识别装置、输送系统、井下中转基站、煤与瓦斯突出灾害智能预警终端；
8.根据权利要求所述的区域原始煤层煤与瓦斯突出灾害智能监测预警装置，其特征在于，综合识别装置包括发射端、接收端、数据处理中枢模块；其中，发射端布置在回风巷道的内帮上，接收端和数据处理中枢模块布置在运输巷道的内帮上，使得发射端发出识别波段并由接收端接收，再通过数据处理中枢模块进行分类、整合和拟合，然后通过输送系统到达井下中转基站，形成智能动态监控网。
9.根据权利要求8所述的区域原始煤层煤与瓦斯突出灾害智能监测预警装置，其特征在于，综合识别装置的布置距离和高度依据综合识别装置参数、工作面宽度、煤层厚度参数来综合确定；工作面煤层一侧的发射端与另一侧的接收端呈交错型布置，接收端与各自连接的数据处理中枢模块布置在一起；
...【技术特征摘要】
1.一种区域原始煤层煤与瓦斯突出灾害智能监测预警方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的区域原始煤层煤与瓦斯突出灾害智能监测预警方法，其特征在于，所述的步骤s1，包括：
3.根据权利要求2所述的区域原始煤层煤与瓦斯突出灾害智能监测预警方法，其特征在于，所述的步骤s1中，综合识别装置的布置距离和高度依据综合识别装置参数、工作面宽度、煤层厚度参数来综合确定；工作面煤层一侧的发射端与另一侧的接收端呈交错型布置，接收端与各自连接的数据处理中枢模块布置在一起；
4.根据权利要求1所述的区域原始煤层煤与瓦斯突出灾害智能监测预警方法，其特征在于，所述的步骤s3，包括：
5.根据权利要求1所述的区域原始煤层煤与瓦斯突出灾害智能监测预警方法，其特征在于，所述的步骤s4，包括：
6.根据权利要求1所述的区域原始煤层煤与瓦斯突出灾害智能监测预警方法，其特征在于，所述的步骤s4，还包括：在整个预警过程中，ai管理模块以无线的形式向煤矿主要负责人输出整个回采工作面煤与瓦斯突出灾害治理的动态实时数据，实现区域...
【专利技术属性】
技术研发人员：程士宜，曹垚林，许健，李文超，孙赫，刘子文，薛伟超，周洋，闫比男，苏嘉豪，
申请(专利权)人：中煤科工集团沈阳研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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