基于矿压监测动态特征的突出预警方法
【专利摘要】本发明提供的一种基于矿压监测动态特征的突出预警方法，包括如下步骤：S1.检测矿压参数，并按照采集的时间顺序剔除矿压参数中的干扰数据；S2.根据剔除干扰数据后的矿压参数计算预警指标值；S3.将预警指标值与预警临界值对比，确定预警等级，并根据预警等级发布相应的突出预警信号，然后返回步骤S1；能够对矿井中采集的安全参数进行干扰提出，从而对监测的安全参数进行合理利用，并能够及时发现矿井中矿压的变化，连续性好、准确性高，从而能够保证煤矿安全生产。
【专利说明】基于矿压监测动态特征的突出预警方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种煤矿领域的预警方法，尤其涉及一种基于矿压监测动态特征的突 出预警方法。
【背景技术】
[0002] 煤与瓦斯突出是地应力、瓦斯压力和煤体的物理力学性质综合作用的结果；地应 力作为一种主要动力因素，在煤与瓦斯突出的孕育、发展和发生过程中发挥着重要的促进 作用，尤其是在采煤工作面，突出类型基本属于应力主导的压出型，地应力作用尤为突出， 而且，随着采掘作业范围不断向深部扩展，地应力还将进一步增大，在现有技术总，煤矿的 矿井采煤面突出预测主要通过瓦斯解吸指标等方法来进行突出预警，传统方法通过采集采 煤工作面的数据，然后进行安全型能评估，由于采集的数据量极大，现有方法难以将其中的 干扰数据剔除，因此造成预警连续性不好、准确性不高。
[0003] 因此，需要提出一种新型的应用于煤矿中突出预警的方法，能够对矿井中采集的 安全参数进行干扰提出，从而对监测的安全参数进行合理利用，并能够及时发现矿井中矿 压的变化，连续性好、准确性高，从而能够保证煤矿安全生产。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于矿压监测动态特征的突出预警方法，能 够对矿井中采集的安全参数进行干扰提出，从而对监测的安全参数进行合理利用，并能够 及时发现矿井中矿压的变化，连续性好、准确性高，从而能够保证煤矿安全生产。
[0005] 本发明提供的一种基于矿压监测动态特征的突出预警方法，包括如下步骤：
[0006] SI.检测矿压参数，并按照采集的时间顺序剔除矿压参数中的干扰数据；干扰数 据主要表现在数据波动幅度较大且波动频率较高，严重影响了矿压监测数据的合理应用， 使得矿井在进行突出决策时很难将矿压因素考虑在内；
[0007] S2.根据剔除干扰数据后的矿压参数计算预警指标值；
[0008] S3.将预警指标值与预警临界值对比，确定预警等级，并根据预警等级发布相应的 突出预警信号，然后返回步骤S1。
[0009] 进一步，步骤Sl中，通过如下方法剔除干扰数据：
[0010] SlL按照矿压采集的时间排列采集的矿压参数并形成第一参数序列{Pl、P2… P>ri、ΡπΓ·丨，并确定相邻时刻矿压参数差值h，其中h = Pm-Pm+ Pm表示第m时刻的矿压值， Pnrl表示第m时刻的上一时刻的矿压值；
[0011] S12.根据如下规则确定按照采集的时间顺序排列的第二参数序列：
[0012] 若h > D，则删除Pnrl，保留Pm;
[0013] 若 h < -D，则删除 Pm，保留 Pnrl;
[0014] 若-D彡h彡D ;贝IJ将Pm_# P m同时保留；其中，D为根据不同矿井设定的正常数；
[0015] 将保留的矿压参数按照矿压采集的时间顺序排列形成第二参数序列{P< i， P' 2，...，Ρ' η，…}。
[0016] 进一步，步骤S2中，根据如下确定预警指标：
[0017] S21.对第二参数序列{P' 2，…，n，···}以设定的时间间隔对第二参数 序列计算一次加权平均值P t，公式如下：
[0018]
【权利要求】
1. 基于矿压监测动态特征的突出预警方法，其特征在于：包括如下步骤：
51. 检测矿压参数，并按照采集的时间顺序剔除矿压参数中的干扰数据；
52. 根据剔除干扰数据后的矿压参数计算预警指标值；
53. 将预警指标值与预警临界值对比，确定预警等级，并根据预警等级发布相应的突出 预警信号，然后返回步骤S1。
2. 根据权利要求1所述基于矿压监测动态特征的突出预警方法，其特征在于：步骤Sl 中，通过如下方法剔除干扰数据：
511. 按照矿压采集的时间排列采集的矿压参数并形成第一参数序列{P1、P2… PnrlPnT?丨，并确定相邻时刻矿压参数差值h，其中h=Pm-PnriPm表示第m时刻的矿压值，P^ 表不第m时刻的上一时刻的矿压值；
512. 根据如下规则确定按照采集的时间顺序排列的第二参数序列： 若h>D，则删除Pnri保留Pm; 若h<-D，则删除Pj呆留Pm_1; 若-D<h<D;贝IJ将Pn^PPm同时保留；其中，D为根据不同矿井设定的正常数； 将保留的矿压参数按照矿压采集的时间顺序排列形成第二参数序列{P'i，P' 2，…，P'n，…}。
3. 根据权利要求2所述基于矿压监测动态特征的突出预警方法，其特征在于：步骤S2 中，根据如下确定预警指标：
521. 对第二参数序列{P'pP' 2，…，P' n，--?}以设定的时间间隔对第二参数序列 计算一次加权平均值P't公式如下：
其中，tph、…、、为第二参数序列中各采集各参数所对应的时间点；
522. 将、…、、分别对应的加权平均值P' t按照采集时间顺序排列形成第三参 数序列{P〃i，P" 2，…，P"i，…，P"J，并计算第三参数序列的均值其中，
523. 根据累积离差确定计算累积离差的极差，其计算公式为： R" =max(P"t，n)-min(P" t，n) S24.根据累积离差的极差和剔除干扰数据后的矿压值的第三参数序列的标准差，确定
4.根据权利要求3所述基于矿压监测动态特征的突出预警方法，其特征在于：步骤S3 中，根据如下规则确定预警等级： 当P" >0.8卩6,且0.8<H彡1，同时满足P"卜2<?"h<P"i，表明P"满近 额定值，且在下一时期很有可能继续呈上升趋势，预警级别定为"红色"； 当P" >0.8卩6,且 0.5<H<0.8,同时满足P"i-'P"i-^P"i，表明P〃i逼近 额定值，且在下一时期有较大可能继续呈上升趋势，预警级别定为"橙色"； 当 0.5Pe<P"fO.SPe，且 0.8<H<1，同时满足P"卜2<卩"h<P"i，表明P"i即将逼近额定值，且在下一时期很有可能继续呈上升趋势，预警级别定为"橙色"； 当P"i为其他值时，预警级别为"绿色"。
【文档编号】E21F17/18GK104500141SQ201410793861
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月19日 优先权日:2014年12月19日
【发明者】宁小亮, 胡千庭, 文光才, 赵旭生, 崔俊飞, 蒲阳, 张庆华, 韩文骥, 马国龙 申请人:中煤科工集团重庆研究院有限公司