[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

摘要

本发明提供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，以当前时间为基准往前推移若干个时段，利用煤矿瓦斯监测系统，实时计算出各采掘工作面各时段的瓦斯相对涌出量的变化趋势和振荡方差，形成离散模态预警序列，通过煤与瓦斯突出前兆信息的历史记录，结合煤与瓦斯突出事故的发生机理、隐含的瓦斯地质和采矿工艺信息，利用大数据分析方法确定预警模态参数和趋势预警分级阈值，实现煤与瓦斯突出灾害的在线实时动态分级预警和解警。

主权项

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：/n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序列：/n /nC-瓦斯浓度，V-风速,S-巷道断面积，M-落煤量，A和B是标定计算系数，W_i等效瓦斯相对涌出量；/n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，预警时间区间为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-3D_t,T-2D_t)，并假设瓦斯相对涌出量序列{W_i}在区间Q₁、Q₂、Q₃、Q中的均值和趋势振荡方差为/n步骤三，利用和σ计算出瓦斯涌出量序列{W_i}在各时段中的模态参数N：/n /n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，给出参数N相对于4级别对应的报警阈值＝(Nr，No，Ny，Nb)；/n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，确定瓦斯相对涌出量序列{W_i}预和各区间Q₁、Q₂、Q₃和Q中的模态参数N₁、N₂、N₃和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(a>b>c>1)和预警值Y的级别取值区间/nS_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；/n步骤六，根据各区间模态参数N₁、N₂、N₃和N按照下列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；/n步骤七，按照Y值的，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。/n