[发明专利]一种工作面底板承压水突水风险自动识别方法

说明书

本发明提供了一种工作面底板承压水突水风险自动识别方法，涉及采矿工程技术领域，本方法包括读取煤矿三维地质信息系统中的底板岩层参数和承压水参数，在工作面的支架上安装定位传感器并实时确定工作面位置，时钟控件设置固定的时间间隔自动判断工作位置的变化量，设定工作面风险判断推进步距，建立矿井三维信息风险识别模型，当工作面位置变化量大于或等于风险判断推进步距时调用风险识别模块，根据工作面实际位置处的底板隔水层厚度和承压水的水头值判断工作面当前的风险级别。该方法解决了工作面开采过程中识别工作面底板承压水突水风险时存在的计算结果不准确以及风险识别不及时等问题，还具有自动识别、预警及时、安全高效等优点。

技术领域

本发明涉及采矿工程技术领域，尤其是一种工作面回采过程中底板承压水存在突水风险时自动识别工作面开采风险的方法。

背景技术

煤矿安全生产管理中，正在全面推广风险管控、隐患排查、质量管理三位一体的管理体系，针对煤矿生产过程中存在的各种危险源进行风险管控，具体包括风险识别和分级管控，在工作面推进过程中危险源对工作面安全生产存在一定的风险，生产安全事故发生的可能性和严重性的组合称为风险，风险的识别是关系到煤矿安全生产的关键环节，煤矿安全生产中提出要求，在生产之前需要对风险进行识别和管控。目前在煤矿安全生产中底板承压水突水风险的识别是通过人工查询矿井信息并对风险进行评估，并且风险的识别是不连续的，并具有滞后性，不能实现对风险的实时管控，风险识别效率低、速度慢，容易出现疏漏。

底板承压水是影响煤矿安全生产的重要地质因素，当底板承压水水压增大将导致岩体强度降低，塑性区范围增大容易导致底板突水灾害，针对底板承压水这一危险源，由于工作面距离承压水的距离及隔水层厚度和承压水水头值的差异，导致其工作面底板突水风险级别随工作面回采不断变化，因此需要对底板突水风险进行有效判断。在工作面推进过程中，对底板承压水的突水风险进行识别存在，不同工作面位置处的隔水层厚度和承压水水头不一，传统的计算方法难以满足目前开采强度下的要求，风险识别不及时等问题。煤矿三维地质信息系统平台实现了对煤矿三维地质信息和开采信息的记录。目前对生产过程中工作面的自动风险识别仍未实现自动化，随着数据处理技术和定位信息传输等技术的进步，针对现有技术的不足，需要对现有的底板承压水突水风险识别方法作进一步的改进。

发明内容

为解决识别工作面底板承压水突水风险时计算结果不准确以及风险识别不及时的技术问题，本发明提供了一种工作面底板承压水突水风险自动识别方法，具体技术方案如下。

一种工作面底板承压水突水风险自动识别方法，步骤包括：

A.读取煤矿三维地质信息系统中的底板岩层参数和承压水参数；所述底板岩层参数包括隔水层的厚度；所述承压水参数包括底板承压水实际的水头值；

B.在工作面的支架上安装定位传感器实时确定工作面位置，所述工作面位置具体为工作面的位置坐标其中上端头支架坐标为(x₁，y₁)，下端头支架坐标(x₂，y₂)；

C.将工作面位置传输至地面，建立矿井三维信息风险识别模型；所述三维信息风险识别模型包括三维地质信息模块、工作面实时定位模块和风险计算模块；

D.井下工作面实时定位模块每隔5～15min的时间间隔自动判断工作的位置，并将工作面的位置信息上传至地面三维地质信息模块中保存，设定工作面风险判断推进步距为2～7m；

E.系统每间隔20～40min的时间时钟控件触发工作面实时定位模块判断工作面位置信息，并计算一次工作面推进距离ΔL；所述工作面推进距离具体为其中(x_i，y_i)为当前工作面位置坐标，(x_i-1，y_i-1)为上一次风险判断时工作面的位置坐标；当工作面的推进距离大于或等于设定的工作面风险判断推进步距时，调用风险计算模块；