[發明專利]一種復合型煤巖瓦斯動力災害預警方法

有效

• 申請號: 201610853264.0
• 申請日: 2016-09-27
• 公開（公告）號: CN106640194B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 董國偉
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 張亮

本發明提供一種復合型煤巖瓦斯動力災害預警方法，依據復合型災害發生、防治特點，從災害發生客觀危險性、預防措施缺陷及管理缺陷等構建預警模型、指標及判識分析數學模型，并基于井下傳感器、地面服務器、基礎數據信息平臺等形成相關預警技術及系統。該發明利用大數據技術，從過程進行復合型災害預警預防，防止了各環節的漏洞，保證了預警預防的成功率。

技術領域

本發明涉及煤礦瓦斯防治領域，尤其涉及一種復合型煤巖瓦斯動力災害預警方法。

背景技術

從能源需求角度看，我國以煤炭為主的能源格局短時間內不會改變，煤炭比重較長時間內將保持在50%左右，且煤炭開采95%左右以地下井工開采為主。目前，煤炭開采以每年10~20m的速度向深部延伸，深部開采在中東部已逐漸成為常態，并帶來了新的煤巖瓦斯動力災害問題。我國礦井煤巖瓦斯動力災害最典型的兩種表現形式為煤與瓦斯突出和沖擊地壓，但中東部含瓦斯煤巖動力災害表現出一種具有沖擊傾向性和突出危險性的雙重動力學特性，由淺部單一、獨立的沖擊地壓或煤與瓦斯突出轉變為復合型，煤巖各種動力災害之間的相互作用加強，煤巖瓦斯動力災害特征變得復雜和多樣，并已成為煤礦一種主要的、新型的安全危害。復合型煤巖瓦斯動力災害在孕育、激發、發展等過程中，多種因素相互交織，相互誘發、強化，使得發生的條件更低，災害強度更大、致災程度更嚴重，使得發生機理更為復雜，預測、預警及防治更難。但復合型煤巖瓦斯動力災害預警預防方面目前只是進行了初步研究或機械的采用煤與瓦斯突出和沖擊地壓的預警預防技術，尚未形成自己獨立的預警預防技術。

發明內容

為了克服上述現有技術中的不足，本發明的目的在于，提供一種復合型煤巖瓦斯動力災害預警方法，方法包括：

S1：通過地質測量、現場井下實測及采掘生產獲得的煤層賦存異常、地質構造異常、高瓦斯、沖擊傾向性、應力集中及突出預兆數據，進行煤層復合型災害客觀危險性分析，獲取災害發生程度，設置預警指標及臨界值；

S2：獲取日常防治災害措施，確定防治措施類型、參數，依據此措施及參數分析日常防治措施過程中不完善之處，建立預警指標，依據指標及參數進行防治措施類型及參數預警；

S3：獲取涉及災害合理采掘部署決策、區域綜合防治措施、局部綜合防治措施等各個環節人員的習慣性錯誤行為，建立預警指標，依據指標及規范標準進行管理行為預警；

S4：從災害發生客觀危險性、預防措施缺陷及管理缺陷等構建預警數據庫，將日常預測指標、日常防治災害措施類型、參數，災害合理采掘部署決策等管理行為存入數據庫，通過與預警指標及臨界值判識分析采掘生產過程中防治各個環節是否超出預警指標臨界值，當超出臨界值時，進行復合型煤巖瓦斯動力災害綜合預警。

優選地，還包括以下步驟：

S5：客觀危險性指標：煤層賦存異常主要依靠地勘鉆孔、井下探煤鉆孔或物探技術進行探測，確定煤層賦存異常系數；地質構造異常主要依靠地勘鉆孔、井下探構造鉆孔或物探技術進行探測地質構造類型及參數；瓦斯異常主要通過井下實測煤層瓦斯含量、壓力參數，確定高瓦斯區域；應力異常主要通過進行應力實測、采掘情況確定應力集中區；沖擊傾向性異常主要通過沖擊傾向性測定進行確定；另外災害前兆信息通過區域鉆孔實施情況確定；綜合以上確定復合型災害危險區域；針對災害危險性區域，確定考察突出預兆、日常預測指標和監控系統三因素指標及臨界值；

S6：預防措施缺陷指標：依據已確定的防治措施參數，確定出控制范圍、終孔間距及超前距等指標；

S7：管理隱患指標：依據涉及災害區域合理采掘部署決策、綜合防治措施、局部綜合防治措施等各個環節人員的習慣性錯誤行為，建立數據庫，建立是、否執行預警指標；

S8：依據客觀危險性指標、預防措施缺陷指標及管理缺陷指標的任意一個進行復合型煤巖瓦斯動力災害預警。

優選地，包括以下步驟：