[发明专利]一种工作面突出危险动态预测图形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种预测煤与瓦斯突出的方法，特别涉及一种现场预测煤与瓦斯突出的方法。

背景技术

煤与瓦斯突出是一种极其复杂的动力现象，防止煤与瓦斯突出的发生，是一件急迫需要解决的技术难题，目前，国内外主要是针对于矿井、采区意义上的区域预测，且多为静态评价结果，不能实时、动态的对工作面区段范围内从设计、掘进到回采整个过程进行危险性评价分析，难以及时地为工作人员提供决策帮助；缺乏有效管理基础信息数据资料的方法和手段，工作人员不能方便、快捷地获取所需信息；现有的瓦斯、地质、防突措施等数据多以文字形式表达，缺乏对空间数据的有效表达和分析，不能形象、直观、真实地反映相关信息。

突出的预测预报方法，世界各国都是建立在瓦斯、地压及综合假说的基础上利用煤层的强度、受力状态、含瓦斯情况以及它们在突出前所出现的异常变化，及时判断煤层的突出危险程度。在我国主要是围绕“以区域四位一体为主、局部四位一体为辅”的“两个四位一体”综合防治突出技术并取得良好效果，但在实现过程中还存在着困难。

目前，国内外主要是针对于矿井、采区意义上的区域预测，且多为静态评价结果，不能实时、动态的对工作面区段范围内从设计、掘进到回采整个过程进行危险性评价分析，难以及时地为工作人员提供决策帮助；缺乏有效管理基础信息数据资料的方法和手段，工作人员不能方便、快捷地获取所需信息；现有的瓦斯、地质、防突措施等数据多以文字形式表达，缺乏对空间数据的有效表达和分析，不能形象、直观、真实地反映相关信息。

因此急需一种更加直观地、准确地、实时地确定突出区域的危险等级动态预测图的形成方法。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是一种更加直观地、准确地、实时地确定突出区域的危险等级动态预测图的形成方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明提供的一种工作面突出危险动态预测图形成方法，包括以下步骤：

S1：采集矿井回采工作面瓦斯赋存数据；并将瓦斯赋存数据传输给数据处理器；

S2：所述瓦斯赋存数据通过数据处理器处理分析后，形成判断工作面突出危险的危险评价指标，并将危险评价指标存储于判据指标库；

S3：将危险评价指标与预设评价指标临界值进行处理来确定工作面区段范围的危险等级；

S4：将原始突出危险区结果作为初始阶段导入，并设置初始阶段突出危险区初始值；

S5：根据工作面区段范围的危险等级计算相关指标，在上述危险级别基础上进行加减，形成指标对应区域的突出危险等级；

S6：合并突出危险评价值生成整个区域的危险等级及范围，结合基于栅格的结果表达方式，生成回采工作面范围内不同等级的突出危险预测图；

S7：重复循环步骤S1至步骤S6，采集矿井不同采掘进度的工作面的瓦斯赋存数据，形成不同采掘进度的突出预测评价指标。

进一步，所述危险评价指标包括瓦斯类指标、地质类指标、应力类指标和防突措施类指标；所述瓦斯类指标、地质类指标、应力类指标和防突措施类分别采用当前工作面采集瓦斯赋存数据实测值与各自的预设临界值的比例来确定突出危险评价等级；所述瓦斯类指标、地质类指标、应力类指标和防突措施类指标合并生成整个区域的危险等级。

进一步，所述瓦斯类指标的指标包括区域效检指标、区域验证指标和瓦斯涌出指标；

所述区域效检指标通过获取残存瓦斯压力P和瓦斯含量W，然后分别与其参考临界值的比例关系来确定；

所述区域验证指标通过获取综合指标D、K值，钻屑瓦斯解吸指标△h2或K1值，钻屑量S值，钻孔瓦斯涌出初速度q，R值指标，然后分别与其参考临界值的比例关系来确定；

所述瓦斯涌出指标通过获取的瓦斯涌出浓度与瓦斯浓度临界值的比例关系来确定。

进一步，所述地质类指标包括煤层厚度变化率指标、软分层厚度指标、断层影响范围指标、陷落柱影响范围指标、火成岩侵入范围指标、夹矸尖灭处指标和围岩性质及厚度指标；

所述煤层厚度变化率指标通过将工作面区段范围内全部煤厚测点的平均值作为基准计算煤厚变化率，确定危险等级变化值；

所述软分层厚度指标通过工作面区段范围内软分层厚度与临界值的比例关系来确定；

所述断层影响范围指标根据断层交面线上下盘形成的缓冲区域的实测值与临界值的比例关系来确定；

所述陷落柱影响范围指标根据实测陷落柱边界实测值进行危险等级确定；

所述火成岩侵入范围指标根据岩浆岩侵入区边界实测值进行危险等级确定；