[发明专利]一种煤矿瓦斯零超限多维度立体化动态防控方法

权利要求书

1.一种煤矿瓦斯零超限多维度立体化动态防控方法，其特征在于：该方法考虑煤矿工作面“采前-采中-采后”的时间和“前方煤体内-采掘空间-后方采空区”的空间上的关联及演化关系，按如下步骤进行：

S1：针对采前的煤体内构造及瓦斯防控，进行针对宏观地质构造的宏观防控、针对区域瓦斯抽采达标的区域防控，控制和分析工作面前方煤体构造场分布和区域瓦斯抽采达标情况：

S2：针对采中的采掘空间瓦斯，进行连续的系统防控、动态防控，控制和分析工作面通风风流场分布、通风网络异常情况和瓦斯涌出动态特征；

S3：针对采后的采空区瓦斯，进行来压防控，控制和分析采空区来压风暴；

S4：针对采前、采中、采后的瓦斯治理设备，进行设备防控，控制和分析采前煤体瓦斯抽采设备、通风设施及设备、采空区低负压抽采设备的瓦斯超限防治设备运行状态；

S5：按工作面开采的时间、空间演化顺序和进程，有机联合、不断推进采前、采中和采后的多维度防控，进行工作面开采周期内的瓦斯零超限多维度立体化动态防控，全面控制和分析工作面瓦斯超限影响因素；

所述S1具体为：

针对采前的地质构造探测、瓦斯抽采方面的根本防治工作，从宏观防控角度，利用物探、钻探、三维地震或采掘揭露方式的综合探测方法，掌握工作面前方煤体内的构造场分布，超前控制工作面距地质构造异常区的安全距离；从区域防控角度，综合分析抽采监测、抽采检测信息，通过联合计算评价区域的抽采时间差异系数、煤层瓦斯总储量、累计瓦斯抽采量和煤层残余瓦斯含量，分单元控制和分析瓦斯抽采场分布、瓦斯抽采达标效果，使瓦斯抽采达标评价结果达到《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》或煤矿实际规定的评价标准；以从源头和区域基础上保障地质构造控制精准、瓦斯抽采效果达标，提前控制和消除煤体瓦斯超限危险源；

所述S2具体为：

针对采中的矿井通风、瓦斯涌出分析方面的关键防治工作，从系统防控角度，综合分析采掘空间的通风监测和信息，连续控制和分析通风风流场分布和通风网络中存在的风流短路、循环风、风量或风速不足和风速过大方面的异常情况；从动态防控角度，深度分析瓦斯监测信息，根据表示工作面煤体可解吸瓦斯量、瓦斯解吸、瓦斯波动和瓦斯发展趋势方面的计算指标和异常分析模型，连续计算和分析各方面的瓦斯涌出异常情况；从系统和前兆监测上保障通风可靠、提前发现瓦斯涌出异常情况，避免瓦斯超限风险发生或发展；

所述S3具体为：

针对采后的顶板来压监测方面的重点防治工作，从来压防控角度，综合分析工作面矿压监测及检测信息，控制和分析工作面矿压显现特征、采空区顶板周期来压动态，提前预判来压异常时间，防止采空区瓦斯瞬间大量涌入工作面而造成超限风险。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿瓦斯零超限多维度立体化动态防控方法，其特征在于：所述S4具体为：

针对采前、采中、采后的瓦斯超限设备运行保障，根据设备运行监测信息，控制和分析工作面瓦斯抽采管道和抽采设备、通风设施及设备、采空区低负压抽采设备的布置位置、开停状态、运行时间、负荷程度的运行状态，对照设备运行及安装要求，对设备出现布置位置不合理、尚未开机运行、运行时间过长、运行负荷过大方面的不安全情况进行提醒警示，以保障设备正常、安全地运行，确保采前、采中及采后的瓦斯抽得出、排得掉。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿瓦斯零超限多维度立体化动态防控方法，其特征在于：所述S5具体为：

所述的采前、采中及采后的联合、推动防控具体为：

根据工作面“采前-采中-采后”的时间及空间演化顺序和进程，有机联合、不断推进宏观防控、区域防控、系统防控、动态防控、来压防控和设备防控，进行瓦斯超限的地质构造影响、工作面瓦斯抽采达标效果、通风网络可靠性、瓦斯涌出变化特征、采空区顶板来压风暴以及通风设施设备、工作面瓦斯抽采设备、采空区低负压抽采设备运行状况方面的多因素、全过程、动态化联防联控，从而实现瓦斯零超限多维度立体化动态防控。