新技术推介:瓦斯浓度智能诊断技术,实现突出危险性动态预警

文摘   2025-01-01 22:00   重庆  

《防突细则》第49条明确规定,煤矿的总工程师、安全矿长和通风副总工程师需每日组织相关人员对突出煤层的采掘工作面进行瓦斯涌出异常现象的分析,及时发出危险预警并采取必要的安全措施。国家矿山安全监察局副局长周德昶总结的煤矿瓦斯防治“八招”中,第六招强调了通风瓦斯日分析的重要性,要求在甲烷浓度异常时进行及时分析并记录。

上述规定强调了矿井管理和相关技术人员应密切关注工作面的突出危险状态,通过动态分析手段进行预警,确保在发现突出预兆时迅速采取措施。随着矿山数字化的发展,我国煤矿企业已配备基础的井下监测系统,实现了数据的高效采集和传输。然而,传统的瓦斯浓度预测方法依赖于特征工程,导致预警模型的实用性不足。为此,一款煤矿瓦斯智能诊断手机装备应运而生,有效解决了传统方法的局限性,为瓦斯浓度的精准预警提供了新方案


预警功能

该煤矿瓦斯智能诊断手机APP具有三大功能:

一、瓦斯浓度数据异常推送功能;

二、煤与瓦斯突出预警推送功能;

三、瓦斯浓度超限推送功能。

该三大功能在龙煤鸡西矿业集团滴道盛和煤矿已实现,并且实现精确预警。

研发原理及知识产权

研究原理

由于行业的特殊性整个系统以简洁智能为主,在现有的瓦斯监控系统的基础上,进行数据处理与计算,用户可以在手机等手持终端实时看到瓦斯在一定时间段内的活动情况。

软件研发原理采用何满潮院士T-P耦合实验得出的结论,岩石在压力机作用下,破坏前所逸出气体量,呈波动状态逸出。

结合该原理及矿井瓦斯数据分析,总结出T-P瓦斯异常算法、瓦斯突出预警算法,通过T-P算法以及实践经验建立起一套数学模型,根据瓦斯实时数据计算出相应的结果,并可以提高预测瓦斯异常预警的能力,在此基础 上我们开发了这套预警系统,这套系统可以更有效的为企业安全生产带来实质性的保驾护航。

知识产权及应用业绩

图1 煤矿瓦斯智能诊断手机装备

知识产权和应用证明图

使用说明

实时数据查看

煤矿瓦斯智能诊断手机装备APP首页显示全矿各监测点实时数据,下拉菜单点开各监测点,如图2所示。

图2 应用首页

历史数据查看

煤矿瓦斯智能诊断手机装备APP具备历史数据状态筛选菜单,可筛选正常、异常、预警三种状态,正常状态点不开,异常和预警状态能够点开,显示瓦斯浓度变化曲线,各监测点菜单点开,显示每时间段瓦斯浓度状态,如图3所示。

图3 历史数据页面

预警消息推送

同时设备具备异常和预警(煤与突出和瓦斯超限)实时消息推送功能,推送消息后,点开显示瓦斯浓度变化曲线,可进行灾害预警分析。

图4 异常及预警消息页面

图5 异常及预警消息详情页面

应用案例

案例一

某应用煤矿二采右部区9路工作面2023-5-5突出预警。

图6 突出预警消息

案例二

某应用煤矿五采三段左八路底抽下风侧 2023-10-24喷孔3:13-3:52预警状况

图7 突出预警消息

图8 当天3:13异常预警数据曲线

图9 当天3:22异常预警数据曲线

联系方式

闫玉彪副教授

手机号15946668231,诚招代理

作者丨 李全贵           重庆大学

编辑丨 赵昱龙           重庆大学


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