[發(fā)明專利]一種工作面突出危險(xiǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)圖形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210177954.0
• 申請(qǐng)日: 2012-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN102691522A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡千庭;李明建;岳俊;寧小亮;覃木廣;文光才;趙旭生;張慶華;韓文驥;刁勇;崔俊飛;楊義輝;馬國(guó)龍;談國(guó)文;董國(guó)偉;高原;宋志強(qiáng);張軼;唐韓英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中煤科工集團(tuán)重慶研究院
• 主分類號(hào): E21F17/18
• 分類號(hào): E21F17/18
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出的方法，特別涉及一種現(xiàn)場(chǎng)預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出的方法。

背景技術(shù)

煤與瓦斯突出是一種極其復(fù)雜的動(dòng)力現(xiàn)象，防止煤與瓦斯突出的發(fā)生，是一件急迫需要解決的技術(shù)難題，目前，國(guó)內(nèi)外主要是針對(duì)于礦井、采區(qū)意義上的區(qū)域預(yù)測(cè)，且多為靜態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果，不能實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的對(duì)工作面區(qū)段范圍內(nèi)從設(shè)計(jì)、掘進(jìn)到回采整個(gè)過程進(jìn)行危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)分析，難以及時(shí)地為工作人員提供決策幫助；缺乏有效管理基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)資料的方法和手段，工作人員不能方便、快捷地獲取所需信息；現(xiàn)有的瓦斯、地質(zhì)、防突措施等數(shù)據(jù)多以文字形式表達(dá)，缺乏對(duì)空間數(shù)據(jù)的有效表達(dá)和分析，不能形象、直觀、真實(shí)地反映相關(guān)信息。

突出的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法，世界各國(guó)都是建立在瓦斯、地壓及綜合假說的基礎(chǔ)上利用煤層的強(qiáng)度、受力狀態(tài)、含瓦斯情況以及它們?cè)谕怀銮八霈F(xiàn)的異常變化，及時(shí)判斷煤層的突出危險(xiǎn)程度。在我國(guó)主要是圍繞“以區(qū)域四位一體為主、局部四位一體為輔”的“兩個(gè)四位一體”綜合防治突出技術(shù)并取得良好效果，但在實(shí)現(xiàn)過程中還存在著困難。

目前，國(guó)內(nèi)外主要是針對(duì)于礦井、采區(qū)意義上的區(qū)域預(yù)測(cè)，且多為靜態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果，不能實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的對(duì)工作面區(qū)段范圍內(nèi)從設(shè)計(jì)、掘進(jìn)到回采整個(gè)過程進(jìn)行危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)分析，難以及時(shí)地為工作人員提供決策幫助；缺乏有效管理基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)資料的方法和手段，工作人員不能方便、快捷地獲取所需信息；現(xiàn)有的瓦斯、地質(zhì)、防突措施等數(shù)據(jù)多以文字形式表達(dá)，缺乏對(duì)空間數(shù)據(jù)的有效表達(dá)和分析，不能形象、直觀、真實(shí)地反映相關(guān)信息。

因此急需一種更加直觀地、準(zhǔn)確地、實(shí)時(shí)地確定突出區(qū)域的危險(xiǎn)等級(jí)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)圖的形成方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是一種更加直觀地、準(zhǔn)確地、實(shí)時(shí)地確定突出區(qū)域的危險(xiǎn)等級(jí)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)圖的形成方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供的一種工作面突出危險(xiǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)圖形成方法，包括以下步驟：

S1：采集礦井回采工作面瓦斯賦存數(shù)據(jù)；并將瓦斯賦存數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理器；

S2：所述瓦斯賦存數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)處理器處理分析后，形成判斷工作面突出危險(xiǎn)的危險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)，并將危險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)存儲(chǔ)于判據(jù)指標(biāo)庫(kù)；

S3：將危險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)與預(yù)設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)臨界值進(jìn)行處理來確定工作面區(qū)段范圍的危險(xiǎn)等級(jí)；

S4：將原始突出危險(xiǎn)區(qū)結(jié)果作為初始階段導(dǎo)入，并設(shè)置初始階段突出危險(xiǎn)區(qū)初始值；

S5：根據(jù)工作面區(qū)段范圍的危險(xiǎn)等級(jí)計(jì)算相關(guān)指標(biāo)，在上述危險(xiǎn)級(jí)別基礎(chǔ)上進(jìn)行加減，形成指標(biāo)對(duì)應(yīng)區(qū)域的突出危險(xiǎn)等級(jí)；

S6：合并突出危險(xiǎn)評(píng)價(jià)值生成整個(gè)區(qū)域的危險(xiǎn)等級(jí)及范圍，結(jié)合基于柵格的結(jié)果表達(dá)方式，生成回采工作面范圍內(nèi)不同等級(jí)的突出危險(xiǎn)預(yù)測(cè)圖；

S7：重復(fù)循環(huán)步驟S1至步驟S6，采集礦井不同采掘進(jìn)度的工作面的瓦斯賦存數(shù)據(jù)，形成不同采掘進(jìn)度的突出預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)指標(biāo)。

進(jìn)一步，所述危險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)包括瓦斯類指標(biāo)、地質(zhì)類指標(biāo)、應(yīng)力類指標(biāo)和防突措施類指標(biāo)；所述瓦斯類指標(biāo)、地質(zhì)類指標(biāo)、應(yīng)力類指標(biāo)和防突措施類分別采用當(dāng)前工作面采集瓦斯賦存數(shù)據(jù)實(shí)測(cè)值與各自的預(yù)設(shè)臨界值的比例來確定突出危險(xiǎn)評(píng)價(jià)等級(jí)；所述瓦斯類指標(biāo)、地質(zhì)類指標(biāo)、應(yīng)力類指標(biāo)和防突措施類指標(biāo)合并生成整個(gè)區(qū)域的危險(xiǎn)等級(jí)。

進(jìn)一步，所述瓦斯類指標(biāo)的指標(biāo)包括區(qū)域效檢指標(biāo)、區(qū)域驗(yàn)證指標(biāo)和瓦斯涌出指標(biāo)；

所述區(qū)域效檢指標(biāo)通過獲取殘存瓦斯壓力P和瓦斯含量W，然后分別與其參考臨界值的比例關(guān)系來確定；

所述區(qū)域驗(yàn)證指標(biāo)通過獲取綜合指標(biāo)D、K值，鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)△h2或K1值，鉆屑量S值，鉆孔瓦斯涌出初速度q，R值指標(biāo)，然后分別與其參考臨界值的比例關(guān)系來確定；

所述瓦斯涌出指標(biāo)通過獲取的瓦斯涌出濃度與瓦斯?jié)舛扰R界值的比例關(guān)系來確定。

進(jìn)一步，所述地質(zhì)類指標(biāo)包括煤層厚度變化率指標(biāo)、軟分層厚度指標(biāo)、斷層影響范圍指標(biāo)、陷落柱影響范圍指標(biāo)、火成巖侵入范圍指標(biāo)、夾矸尖滅處指標(biāo)和圍巖性質(zhì)及厚度指標(biāo)；

所述煤層厚度變化率指標(biāo)通過將工作面區(qū)段范圍內(nèi)全部煤厚測(cè)點(diǎn)的平均值作為基準(zhǔn)計(jì)算煤厚變化率，確定危險(xiǎn)等級(jí)變化值；

所述軟分層厚度指標(biāo)通過工作面區(qū)段范圍內(nèi)軟分層厚度與臨界值的比例關(guān)系來確定；

所述斷層影響范圍指標(biāo)根據(jù)斷層交面線上下盤形成的緩沖區(qū)域的實(shí)測(cè)值與臨界值的比例關(guān)系來確定；

所述陷落柱影響范圍指標(biāo)根據(jù)實(shí)測(cè)陷落柱邊界實(shí)測(cè)值進(jìn)行危險(xiǎn)等級(jí)確定；

所述火成巖侵入范圍指標(biāo)根據(jù)巖漿巖侵入?yún)^(qū)邊界實(shí)測(cè)值進(jìn)行危險(xiǎn)等級(jí)確定；