[发明专利]一种煤与瓦斯突出参数智能测定系统及方法

说明书

本发明公开了一种煤与瓦斯突出参数智能测定系统及方法，系统包括包括瓦斯突出参数测试模块主机、瓦斯突出参数信息采集移动终端和瓦斯突出参数信息管理系统，方法包括启动登录、调试对接、数据初次采集、数据全面采集、数据归类、数据上传、数据分析、审批存档步骤；本发明提供的系统和方法将所有检测与计算模块集成于采样罐体内的“一体式”瓦斯突出参数智能测定装置，该装置实现了“1拖N”多组煤样并行检测，K1和Δh2双指标同时精准测定，与地面瓦斯突出参数信息管理系统一键同步，实现了井上下实时互联的智能测定模式。

技术领域

本发明涉及煤矿安全技术领域，具体是一种煤与瓦斯突出参数智能测定系统及方法。

背景技术

煤矿智能化是保障煤炭工业持续高质量发展的重要技术支撑，自2019年以来，国家及地方政府陆续发布了关于加快煤矿智能化建设指导意见的实施办法，可以看出，煤矿智能化势在必行。煤层瓦斯突出参数测试作为防突过程的重要环节，其准确、快速、智能测试是实现突出矿井安全高效、智能化运行的重要保障。传统的瓦斯突出参数测定装置(MD-2型、WTC型)是通过技术人员在井下人工读数，地面纸质表单填写及审批存档，各仪器间连接复杂，容易漏气。

近年来研发的新型瓦斯突出参数测定装置(WTC-Ⅰ型)基本实现了井下自动化测试和全流程信息化管理，但仍然存在如下问题：WTC-Ⅰ型装置(CN108182642B、CN202011175218.2)主要由瓦斯解吸测定传输装置、瓦斯压力解吸仓、数据采集计算仪组成，数量较多，携带不便，需要同时操作两台仪器才能完成参数的测定工作，并且地面配备的瓦斯突出参数采集管理平台只有在生成防突信息报告单后才能录入其他防突概要信息，无法实现数据的同步更新；其次，该装置数据采集计算仪通过蓝牙一次仅能连接一台测试终端设备，无法实现同一钻孔不同深度煤样或不同钻孔煤样的并行测试，并且只能测量K1或Δh2单个指标，效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤与瓦斯突出参数智能测定系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种煤与瓦斯突出参数智能测定系统，包括瓦斯突出参数测试模块主机、瓦斯突出参数信息采集移动终端和瓦斯突出参数信息管理系统；

所述瓦斯突出参数测试模块主机包括罐体、煤样杯和罐盖，所述煤样杯可拆卸设置在罐体内部，所述罐体与罐盖螺纹连接，罐盖内嵌设有电性连接的压力传感器、电池、集成电路板，在罐盖顶部设有与集成电路板电性连接的电子屏幕和顶部面板，在罐盖内底部还设有金属滤网，在顶部面板上设有排气阀和设备充电口，排气阀与集成电路板电性连接，设备充电口与电池电性连接，在顶部面板上还设有与集成电路板电性连接的主机开关；

所述瓦斯突出参数信息采集移动终端为防爆智能手机，瓦斯突出参数信息采集移动终端安装有包括突出参数测试模块、草稿箱模块和同步模块的瓦斯突出预测APP，所述瓦斯突出参数测试模块主机通过蓝牙与瓦斯突出参数信息采集移动终端通信连接，一台瓦斯突出参数信息采集移动终端可同时连接并控制多台瓦斯突出参数测试模块主机；

所述瓦斯突出参数信息管理系统包括瓦斯突出参数上传Web服务程序模块、瓦斯突出参数测定数据库模块、瓦斯突出参数管理Web服务程序模块、工作面防突预测报表在线审批Web服务程序模块；其中，瓦斯突出参数信息管理系统中的瓦斯突出参数管理Web服务程序模块采用PSO-BSMOTE-SVM耦合模型，通过机器学习进行煤与瓦斯突出危险性预测。

所述PSO-BSMOTE-SVM耦合模型是指基于粒子群算法-重采样算法-支持向量机的耦合算法模型，该模型表达式如下：