[发明专利]煤矿掘进工作面煤与瓦斯突出报警方法

说明书

本发明公开了一种煤矿掘进工作面煤与瓦斯突出报警方法，本报警方法包括合理的传感器设置方法，通过实时监测甲烷浓度、风向、风速传感器的数据变化与传感器故障，实时分析传感器的数据变化与传感器故障信息，如信息异常的组合情况符合报警条件，则发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号。本报警方法充分考虑了煤矿掘进工作面煤与瓦斯突出的各种特征特点，实施简单，可较为准确地判定掘进工作面的煤与瓦斯突出，可有效避免煤与瓦斯突出引发瓦斯爆炸等事故，避免或减少由于瓦斯窒息和瓦斯爆炸造成人员伤亡。

技术领域

本发明涉及一种煤矿掘进工作面煤与瓦斯突出报警方法，该方法涉及传感器和通信等领域。

背景技术

煤炭是我国主要能源，约占一次能源70％。煤炭行业是高危行业，瓦斯、水灾、火灾、顶板、煤尘等事故困扰着煤矿安全生产。我国煤矿发生重特大事故中，多数为重特大瓦斯事故，瓦斯事故所造成的伤亡人数也是所有煤矿事故中所占比例最大的。因此，瓦斯事故防治十分重要。

瓦斯事故包括瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、瓦斯窒息、瓦斯燃烧等事故。为避免或减少煤与瓦斯突出事故发生，人们提出了多种煤或岩与瓦斯突出防治方法，在煤矿安全生产工作中发挥着重要作用。但现有煤与瓦斯突出实时监测与预报方法(包括微震、声发射、电磁辐射、红外辐射等)误报率和漏报率还较高，难以满足煤矿安全生产的需要。

煤矿井下的掘进工作面易发生煤与瓦斯突出，如能准确地判定该区域的煤与瓦斯突出，可有效避免煤与瓦斯突出引发瓦斯爆炸等事故，避免或减少由于瓦斯窒息和瓦斯爆炸造成人员伤亡。

发明内容

本发明提出了一种煤矿掘进工作面煤与瓦斯突出报警方法，具体方法如下：

1.在煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面及其回风流中、采区进风巷、采区回风巷，一翼进风巷、一翼回风巷、总进风巷、总回风巷这些区域位置放置全量程或高低浓甲烷传感器；在掘进巷道回风流、采区回风巷、一翼回风巷和总回风巷这些区域位置放置风速传感器；在掘进工作面进风的分风口(以下简称掘进工作面进风)处、采区进风巷、一翼进风巷、总进风巷这些区域位置放置风向传感器；在相关分站和电源工作正常，传感器位置设置正确的情况下，实时监测以上甲烷浓度、风向、风速传感器的数据变化与传感器故障，通过分析传感器的数据变化与传感器故障信息，如异常信息的组合情况符合报警条件，则发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号，切断煤矿井下全部非本质安全电气设备电源，通知撤出煤矿井下作业人员。

2.当掘进工作面甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；掘进巷道回风流甲烷传感器监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4，掘进巷道回风流风速传感器监测到的风速不低于正常值时，发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号，切断煤矿井下全部非本质安全电气设备电源，通知撤出煤矿井下作业人员。

3.当掘进工作面甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；掘进巷道回风流甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采区回风巷甲烷传感器监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4，采区回风巷风速传感器监测到的风速不低于正常值时，发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号，切断煤矿井下全部非本质安全电气设备电源，通知撤出煤矿井下作业人员。

4.当掘进工作面甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；掘进巷道回风流甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；一翼回风巷甲烷传感器监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值0.7％CH4，一翼回风巷风速传感器监测到的风速不低于正常值时，发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号，切断煤矿井下全部非本质安全电气设备电源，通知撤出煤矿井下作业人员。