[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

说明书

本发明涉及一种煤矿瓦斯零超限多维度立体化动态防控方法，属于煤矿安全技术领域。该方法首先针对采前的煤体内构造及瓦斯，进行宏观防控、区域防控，有效分析前方煤体构造场分布和区域瓦斯抽采达标效果，以控制瓦斯超限危险源；然后针对采中的采掘空间瓦斯，进行系统防控、动态防控，有效分析工作面通风风流场分布、通风可靠性和瓦斯涌出变化动态，以避免瓦斯超限危险；再后针对采后的采空区瓦斯，进行来压防控，有效分析采空区来压风暴，以防止采空区瓦斯涌入采掘空间；再后进行瓦斯超限治理设备防控，保障设备正常运行；最后根据工作面开采的时空演化进程，多维度防控不断联合、推进，全面控制工作面开采周期内的瓦斯超限影响因素，实现瓦斯零超限。

技术领域

本发明属于煤矿安全技术领域，涉及一种煤矿瓦斯零超限多维度立体化动态防控方法。

背景技术

加强瓦斯防治，实现瓦斯零超限，是从源头上遏制煤矿瓦斯灾害事故，保障煤矿安全生产的最主要途径。《煤矿安全规程》、《强化煤矿瓦斯防治十条规定》等规程、规定要求，必须建立瓦斯零超限目标管理制度，提高瓦斯超限治理的技术及装备水平，确立“瓦斯超限就是事故”的安全理念和目标。

大多数煤层具有瓦斯含量大、地质构造复杂，瓦斯超限的诱发因素繁多、复杂，与地质构造赋存及控制情况、区域瓦斯抽采达标效果、通风系统的风网运行可靠性、瓦斯涌出异常及时监测和处理情况、采空区的瓦斯抽采及顶板来压、相关通风及抽采设备运行情况等技术、管理、设备方面的诸多因素有关，使得瓦斯超限防治技术要求高、涉及工作多、管理难度大，需要煤矿地质、通风、抽采、生产、监控等多方面技术、管理工作的相互协同、配合，才能有效实现瓦斯零超限，单一的防治技术、手段根本无法有效解决瓦斯零超限的问题。然而，我国不少煤矿技术及管理力量薄弱，面对瓦斯零超限的诸多防治要求和繁杂工作，容易抓不住重点、分析不全面、形不成系统，难以有效实现煤矿瓦斯零超限。

因此，需要一种煤矿瓦斯零超限多维度立体化动态防控方法，根据工作面的开采时空演化关系，围绕瓦斯灾害防治的主要技术工作及流程，进行瓦斯零超限的多维度立体化动态防控，以增强矿井瓦斯零超限防控能力，实现瓦斯超限联防联控和可防可控

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种煤矿瓦斯零超限多维度立体化动态防控方法，该方法系统考虑煤矿工作面“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，从多方面、全立体的有效防控角度出发，首先针对采前的煤体内构造及瓦斯，进行宏观防控、区域防控，有效分析前方煤体构造场分布和区域瓦斯抽采达标效果，以控制瓦斯超限危险源；然后针对采中的采掘空间瓦斯，进行系统防控、动态防控，有效分析工作面通风风流场分布、通风可靠性和瓦斯涌出变化动态，尽可能有效避免瓦斯超限危险；再后针对采后的采空区瓦斯，进行来压防控，有效分析采空区来压风暴，以防止采空区瓦斯涌入采掘空间；再后针对采前、采中、采后的瓦斯治理设备运行状况，进行设备防控，保障瓦斯治理设备的正常、稳定运行；最后，根据工作面“采前-采中-采后”的时空演化进程，多维度防控有机联合、不断推进，全面、动态地控制工作面开采周期内的瓦斯超限影响因素，从而为煤矿现场的瓦斯零超限防治提供方法和支撑，达到瓦斯超限可防可控、瓦斯零超限的目标。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种煤矿瓦斯零超限多维度立体化动态防控方法，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；