
技术摘要:
本发明公开了一种利用瓦斯解吸量特征判识瓦斯异常的方法,包括如下步骤:S1.确定k分钟最大瓦斯解吸变化量与瓦斯涌出总量的比值Wj,k;S2.确定m分钟最大瓦斯解吸变化量与瓦斯涌出总量的比值Wj,m;S3.确定k分钟最大瓦斯解吸变化量与m分钟最大瓦斯解吸变化量的比值Sj,k,m; 全部
背景技术:
煤样处在原始煤体中,当煤样的瓦斯压力等于原始煤体的瓦斯压力时,煤样中的 游离瓦斯和吸附瓦斯处于动平衡状态,一旦此平衡状态遭到破坏,吸附于煤中的瓦斯开始 解吸,瓦斯就释放出来了,也就出现了瓦斯涌出的现象;其中,瓦斯涌出量对矿井的开采有 着重要影响,特别是判断瓦斯涌出是否异常,对矿井安全生产具有重大意义。 目前对于工作面瓦斯涌出异常的判识方法有很多,但这些方法中,有的准确性不 够高、其应用范围也有限,有的实施起来比较困难,投入成本比较高。 因此,为解决以上问题,需要一种利用瓦斯解吸量特征判识瓦斯异常的方法,能够 准确地判识瓦斯涌出是否异常,判识效果好,应用范围广,投入成本低,为实现超前预警奠 定了基础。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的目的是克服现有技术中的缺陷,提供利用瓦斯解吸量特征判 识瓦斯异常的方法,能够准确地判识瓦斯涌出是否异常,判识效果好,应用范围广,投入成 本低。 本发明的利用瓦斯解吸量特征判识瓦斯异常的方法,包括如下步骤: S1.确定第j班次内k分钟最大瓦斯解吸变化量Qj,k与第j班次瓦斯涌出总量之间的 比值Wj,k;其中,所述 N·Xj,ave为第j班次瓦斯涌出总量,N为班次的总分钟 数,Xj,ave为第j班次每分钟的瓦斯涌出浓度均值,j为班次编号; S2.确定第j班次内m分钟最大瓦斯解吸变化量Qj,m与第j班次瓦斯涌出总量之间的 比值Wj,m;其中,所述 S3.确定第j班次内k分钟最大瓦斯解吸变化量Qj,k与第j班次内m分钟最大瓦斯解 吸变化量Qj,m之间的比值Sj,k,m;其中,所述 S4.确定第j班次内k分钟移动均值序列中的最大值Xj,k,ave,max与第j班次内m分钟移 动均值序列中的最大值Xj,m,ave,max之间的比值Tj,k,m;其中,所述 S5.判断第j班次瓦斯涌出总量是否趋于0,若是,则瓦斯监控传感器发生故障或工 4 CN 111612258 A 说 明 书 2/5 页 作面未作业,若否,则进入步骤S6; S6.判断Wj,k是否趋于0或Wj,m是否趋于0或Sj,k ,m是否趋于 或Tj,k ,m是否趋于1,若 是,则瓦斯监控传感器发生故障或工作面未作业,若否,则进入步骤S7; S7.判断Wj,k是否大于设定阈值λk或Wj,m是否大于设定阈值λm或Sj,k,m是否大于设定 阈值η或Tj,k,m是否大于设定阈值μ,若是,则瓦斯涌出异常,若否,瓦斯涌出正常。 进一步,步骤S1中,根据如下步骤确定第j班次每分钟的瓦斯涌出浓度均值: S11.采集第j班次的瓦斯涌出浓度得到瓦斯涌出浓度序列:X1,X2,…,Xi,…,XN;其 中,Xi为第i-1分钟到第i分钟这个时间段内的瓦斯涌出浓度,i为分钟编号,i取值为1 , 2,…,N;j为班次编号;N为班次的总分钟数; S12.计算第j班次每分钟的瓦斯涌出浓度均值 进一步,步骤S1中,根据如下步骤确定第j班次内k分钟最大瓦斯解吸变化量Qj,k: S101 .确定第j班次瓦斯涌出浓度的k分钟移动均值得到瓦斯涌出浓度的k分钟移 动均值序列:X1,k,ave,X2,k,ave,…,Xi,k,ave,…,XN,k,ave;其中,Xi,k,ave为第j班次瓦斯涌出浓度Xi 的k分钟移动均值; S102.确定第j班次瓦斯涌出浓度的k分钟移动均值序列中的最大值Xj,k,ave,max; S103.计算第j班次内k分钟最大瓦斯解吸变化量Qj ,k,所述Qj ,k=k·(Xj ,k ,ave ,max- Xj,ave)。 进一步,步骤S2中,根据如下步骤确定第j班次内m分钟最大瓦斯解吸变化量Qj,m: S201 .确定第j班次瓦斯涌出浓度的m分钟移动均值得到瓦斯涌出浓度的m分钟移 动均值序列:X1,m,ave,X2,m,ave,…,Xi,m,ave,…,XN,m,ave;其中,Xi,m,ave为第j班次瓦斯涌出浓度Xi 的m分钟移动均值; S202.确定第j班次瓦斯涌出浓度的m分钟移动均值序列中的最大值Xj,m,ave,max; S203.计算第j班次内m分钟最大瓦斯解吸变化量Qj ,m,所述Qj ,m=m·(Xj ,m ,ave ,max- Xj,ave)。 进一步,步骤S101中,所述 其中,k为正整数,其取值为5~ 180。 进一步,步骤S201中,所述 其中,m为正整数,m大于k,且m取 值为30~480。 进一步,步骤S7中,还包括:判断多个相邻班次的Wj,k是否有增大趋势或Wj,m是否有 增大趋势或Sj,k,m是否有增大趋势或Tj,k,m是否有增大趋势,若是,则瓦斯涌出异常,若否,则 瓦斯涌出正常。 本发明的有益效果是:本发明公开的一种利用瓦斯解吸量特征判识瓦斯异常的方 法,通过计算两组最大瓦斯解吸变化量,进而得到多个瓦斯解吸特征量,根据多个瓦斯解吸 特征量的大小来判断瓦斯涌出是否异常,从而达到准确判识瓦斯涌出异常的目的,判识效 5 CN 111612258 A 说 明 书 3/5 页 果好,应用范围广,投入成本低,为实现超前预警奠定了基础。 附图说明 下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述: 图1为本发明的利用瓦斯解吸特征识别瓦斯涌出异常的原理示意图;