[发明专利]一种基于实时监测数据的煤与瓦斯突出灾害离散模态预警方法，装置及存储介质

权利要求书

1.一种基于实时监测数据的煤与瓦斯突出灾害离散模态预警方法，其特征在于，方法包括：

步骤一，根据传感器安装位置的巷道断面形状、断面面积和落煤量标定瓦斯流量计算方法，即确定出下列公式中的系数A和B，实时计算出工作面的等效瓦斯相对涌出量：

C-瓦斯浓度，V-风速，S-巷道断面面积，M-落煤量，A和B是标定计算系数，W_i为等效瓦斯相对涌出量；

步骤二，设工作面的瓦斯涌出量序列{W_i},根据煤与瓦斯突出事件和涌出量异常事件的历史记录，设置预警计算时间区间长度D_t，预警区间为Q＝[T-D_t,T),涉及的前兆信息时间区间为Q₁＝[T-4D_t,T-3D_t)，Q₂＝[T-3D_t,T-2D_t)，Q₃＝[T-2D_t，T-D_t)，并假设瓦斯涌出量序列{W_i}在区间Q₁、Q₂、Q₃、Q中的均值和趋势振荡方差为

步骤三，利用和σ_n计算出瓦斯涌出量序列{W_i}在各时段中的模态参数：

步骤四，根据预警工作面的矿井瓦斯地质条件、采区煤层赋存状况和生产工艺，参考瓦斯涌出异常历史记录和相似工作面煤与瓦斯突出事故的前兆信息记录，给出模态参数N相对于4级别对应的报警阈值＝(Nr，No，Ny，Nb)；

步骤五，根据本工作面及其环境，和历史异常事件的前兆信息记录，确定瓦斯涌出量序列{W_i}和各区间Q₁、Q₂、Q₃和Q中的模态参数N₁、N₂、N₃和N_n计算出预警区间Q中的预警值Y，按照设定的模态参数增量速率系数a,b,c(abc1)和预警值Y的级别取值区间

S_r＝[Y_r,1),S_o＝[Y_o,Y_r),S_y＝[Y_y,Y_o),S_b＝[Y_b,Y_y),S_g＝[0,Y_b)分别进行各级别的预警提示；

步骤六，根据各区间模态参数N₁、N₂、N₃和N_n按照预设规则从高级别到低级别逐次计算出预警区间Q中的预警值Y；

步骤七，系统定期向终端发送各工作面的瓦斯灾害预警级别和预警值Y。

2.根据权利要求1所述的基于实时监测数据的煤与瓦斯突出灾害离散模态预警方法，其特征在于，

步骤一还包括：在矿山工作面回风巷道中安装瓦斯浓度传感器和风速传感器，获取矿山工作面回风巷道中瓦斯浓度数据以及风速数据。

3.根据权利要求1所述的基于实时监测数据的煤与瓦斯突出灾害离散模态预警方法，其特征在于，

步骤二还包括：

假设某个采样区间中有n个采样数据，即为y₁,y₂,...,y_n，则，以该区间的采样次序i＝1,2,...,n为自变量x，以瓦斯相对涌出量W为因变量y得到趋势拟合直线：

y＝kx+h

计算出各点的拟合值：

计算区间均值和趋势差：

其中，

4.根据权利要求1所述的基于实时监测数据的煤与瓦斯突出灾害离散模态预警方法，其特征在于，

步骤七中，终端包括：预警数据库、PC端、移动端，数字指示设备以及警示设备。