[發明專利]一種基于瓦斯涌出異常敏感指標的煤與瓦斯突出預測方法

有效

• 申請號: 201811639455.2
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109711632B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 魏林;尹玉萍;楊鑫;呂明海
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F18/241;G06Q10/0639;G06Q50/06
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙) 11017
• 代理人: 陳曉寧;韓惠琴

1.一種基于瓦斯涌出異常敏感指標的煤與瓦斯突出預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：通過分析煤層具有突出危險隱患區域以及發生煤與瓦斯突出位置處的相關資料，得到煤層地質結構特征、煤層賦存特征和瓦斯賦存特征；

步驟2：通過對上述特征進行分析，總結出工作面瓦斯涌出濃度異常規律；

步驟3：基于上述瓦斯涌出濃度異常規律分析，選取能夠有效反應瓦斯異常涌出的三個敏感性指標；

步驟4：根據步驟3提出的瓦斯異常涌出的敏感性指標，并結合工作面的鉆屑解吸指標或鉆屑量指標來確定采用敏感性指標預測煤與瓦斯突出危險性程度的安全等級劃分，并以此對煤與瓦斯突出危險性進行連續的實時預測；

步驟5：將上述非接觸式指標的安全等級進行綜合評判，以此來確定當前工作面的煤與瓦斯突出的危險性程度；

所述步驟2中工作面瓦斯涌出濃度異常規律包括：

21：與沒有瓦斯突出危險的正常生產階段相比，瓦斯濃度平均波動幅度變化異常；

22：與沒有瓦斯突出危險的正常生產階段相比，瓦斯濃度平均變化趨勢出現異常；

23：與沒有瓦斯突出危險的正常生產階段相比，瓦斯濃度大幅度變化頻率出現異常；

所述步驟3中的三個敏感性指標包括：

31：累計變異系數，在一個檢測周期內相對于檢測周期瓦斯均值的瓦斯濃度累積改變量；

32：離差變異系數，在一個檢測周期內各個采樣時刻與均值的差累加和；

33：偏離率，在一個檢測周期內的均值與下一采樣點瓦斯濃度的偏離程度較大的頻率；

所述累計變異系數采用下式進行計算：

其中，T_i——第i個檢測周期；

t_i——檢測周期內第i個抽樣樣本的容量；

——第i個檢測周期瓦斯濃度累積變異系數；

C_j——第j個時刻的瓦斯濃度實時監測值；

——第i個抽樣樣本的瓦斯濃度均值；

所述離差變異系數采用下式進行計算：

其中，T_i——第i個檢測周期；

C_i——第i個時刻的瓦斯濃度實時監測值；

——第i個檢測周期瓦斯濃度均值；

t——第i個檢測周期的采樣時刻；

所述偏離率采用下式進行計算：

其中，ε——偏離率閾值；

T_i——第i個檢測周期；

t_i——檢測周期內第i個抽樣樣本的容量；

——第i個抽樣樣本后一時刻的瓦斯濃度實時監測值；

——第i個抽樣樣本的瓦斯濃度均值；

——第i個檢測周期偏離率；

||·||——第i個檢測周期滿足條件集合的勢。

2.如權利要求1所述的基于瓦斯涌出異常敏感指標的煤與瓦斯突出預測方法，其特征在于，在步驟5中，所述綜合評判的方法如下：

51：有三個指標達到同一危險等級，則工作面煤與瓦斯突出危險等級即為該等級；

52：有兩個指標達到同一危險等級，另外一個指標為不同的等級，則以兩個指標達到的等級判定工作面煤與瓦斯突出危險等級；

53：若三個指標等級均不同，則工作面等級為這三個等級的第二個等級。