煤与瓦斯突出预警系统设计与实现

针对目前煤矿安全监控系统仅起到实时监测控制作用,瓦斯管理处于"滞后管理、事后追究"的问题,设计了一套煤与瓦斯突出预警系统,介绍了系统预警原理及方法,详细论述了系统组成、系统主要功能、系统架构及工作流程,系统实现了掘进工作面的煤与瓦斯突出预警、采煤工作面瓦斯浓度超前预测、煤与瓦斯突出报警,使瓦斯管理实现超前预测、事前管理,进一步提高煤矿的安全管理水平,保障煤矿安全。     

基于瓦斯涌出特征的预警技术在王坡煤矿的应用

为了弥补传统接触式煤与瓦斯突出预测方法的局限性,利用瓦斯涌出动态特征进行煤与瓦斯突出预警,构建了王坡煤矿基于瓦斯涌出特征的灾害预警系统。经过现场应用验证:系统能够实现王坡煤矿工作面突出危险的实时、动态预警,预警准确率达86. 7%,实现了王坡煤矿工作面煤与瓦斯突出灾害实时监测、在线分析、智能预警,对于提高矿井瓦斯防治和管理水平具有重要意义。     

煤与瓦斯突出实时监测及预警系统研究

针对当前煤与瓦斯突出预测的研究现状,设计并实现了一个煤与瓦斯突出监测及预警系统.提供了一种基于.NET平台,利用三层架构,Socket技术,结合SQL2000开发此类系统的方法和思路.对系统的拓扑结构、主要功能及其算法进行了描述.结果表明,该系统预测效果良好,运行稳定,达到对煤与瓦斯突出监测及预警的目的.     

基于瓦斯涌出特征的突出预警技术在新元矿的应用

为了弥补现有传统接触式煤与瓦斯突出预测方法本身存在的局限性,利用瓦斯涌出动态特征进行煤与瓦斯突出预警,确定了新元矿瓦斯涌出动态特征突出预警指标体系及预警模型,构建了适用于新元矿基于瓦斯涌出动态特征的煤与瓦斯突出预警系统。经过现场应用验证:系统能够实现新元矿工作面突出危险的实时、动态预警,预警准确率达79%,实现了新元矿工作面煤与瓦斯突出灾害实时监测、在线分析、智能预警,促进了新元矿的安全生产。     

煤矿瓦斯爆炸事故的监控预警系统的研究

融合煤矿安全理论、预警技术、物联网技术设计了一套新的煤矿瓦斯爆炸动态预警系统。该系统主要是采用感知层、传输层和应用层三层结构,分别可以实现瓦斯爆炸危险性动态预警、安全信息共享、灾害预防和控制专家系统等功能,对煤矿瓦斯爆炸事故的发生可以起到相应的预警作用。     

基于信息化技术的矿井通风瓦斯灾害预警平台建设与应用

开发建立了通风在线监测及分析预警系统和煤与瓦斯突出综合预警系统,并建立了信息采集支撑系统,形成了矿井通风瓦斯灾害预警平台。该平台现场应用效果良好。     

基于物联网的煤矿瓦斯爆炸动态安全预警系统的设计研究

基于物联网的煤矿瓦斯爆炸动态安全预警系统是保障煤矿安全的新方法、新手段,是一项融合了煤矿安全理论、物联网技术和预警技术的复杂系统工程.动态预警系统的体系结构划分为感知层、传输层和应用层3层结构,可实现矿井安全信息系统管理、瓦斯爆炸危险性动态预警、安全信息共享、灾害预防和控制专家系统等功能;可以整合现有资源,实现复杂环境下生产网络内的人员、机器、设备和基础设施的协同管理和控制.     

煤与瓦斯突出综合预警系统在严重突出矿井的建设

为了提升煤与瓦斯突出矿井防突水平和抗灾能力,以事故预警理论为指导,从瓦斯灾害防治实验室和预警平台2方面为示范矿井建设了煤与瓦斯综合预警系统。通过预警系统建设,形成了适合矿井实际特征的煤与瓦斯突出综合预警指标体系和规则库模型,从煤层及瓦斯赋存特征分析、采掘空间安全情况分析、钻孔施工效果分析、日常预测指标发展趋势、瓦斯涌出特征实时跟踪、超掘(采)动态监控等方面实现了煤与瓦斯突出灾害的在线监测、超前预警和过程化控制。现场应用表明,预警系统具有较高准确性,能捕捉分析矿井瓦斯突出灾害的潜在隐患和预兆,能为矿井防突提供决策依据和技术保障,并促进矿井的精细化、规范化管理和信息化交流。     

矿山无线安全监测预警系统设计及关键技术

为了实现煤炭资源理性开发和煤矿安全生产,基于一条线的井巷智慧线技术,根据煤矿生产特点,提出了适用于煤矿的无线安全监测预警系统设计方案,研发了与智慧线匹配的无线通信和监测终端,设计了通风环境参数监测系统、煤岩瓦斯动力参数监测系统、安全隐患监测子系统,构建了基于人人都是安全员、本质安全化、动态预警、闭环控制等核心思想的矿山安全管理预警体系。结果表明,基于智慧线技术的无线安全监测预警系统对煤矿具有很好的适应性,能稳定可靠地进行参数监测和数据传输,能够有效提升煤矿的安全管理和应急救援水平。     

瓦斯与煤自燃复合灾害监测预警系统研究与应用

为了解决高瓦斯易自燃煤层工作面采空区瓦斯与煤自燃复合灾害防治智能化程度低、缺乏灾害风险的精准分级管控等问题,构建了以瓦斯抽采与自然发火监测数据为基础、以风险分级智能化管控为核心的瓦斯与煤自燃复合灾害监测预警系统。采用API接口调用方式建立数据采集平台,构建了基于多源信息融合、K-Means聚类分析、预警规则知识库等方法的分析预警模型,设计开发了瓦斯与煤自燃复合灾害监测预警系统软件,实现了复合灾害的精准监控、风险动态评判和智能预警。在试点工作面的应用结果表明,该系统可直观展示复合灾害监测预警信息,使采空区瓦斯与煤自燃复合灾害防治工作透明化,有效提升了灾害防治的智能化水平。     

煤矿瓦斯爆炸事故危险源机理分析及风险评价研究

针对煤矿瓦斯爆炸事故危险源具有多因素复杂性特征,运用对吻鱼骨图分析方式,系统剖析了煤矿瓦斯爆炸事故发生机理及其危害,结合模糊层次分析方法,建立了煤矿瓦斯爆炸风险综合评价模型,并以大同煤矿集团四台煤矿为例,分析验证了该方法对于煤矿瓦斯爆炸事故风险预控的可行性和科学性,从而为煤矿瓦斯爆炸危险源分级管理及安全预警提供了一种理论参考。     

基于瓦斯涌出特征的煤与瓦斯突出连续预测技术及应用

针对现阶段煤与瓦斯突出预测技术难以实现时间和空间领域的全方位预测,预测结果准确率低、预测结果发布滞后且影响工作面正常采掘作业生产等技术缺陷,提出了一种利用工作面瓦斯涌出特征预测工作面前方煤与瓦斯突出危险情况的非接触式、连续预测方法。通过对煤矿监测数据结构特征进行综合分析,确定了瓦斯涌出特征突出预警系统的预警指标,建立了煤与瓦斯突出连续预测技术模型,并引入单项预测指标权重评判集,采用加权平均设计思路,构建形成了煤与瓦斯突出预警综合评判规则。在此基础上,采用C/S、B/S双架构系统开发模式,设计开发了瓦斯涌出特征突出预警系统平台。通过下峪口煤矿应用结果显示,该系统平台总体预警准确率达到了86%,且能够超前准确地预测工作面前方的煤与瓦斯突出危险情况,为突出矿井的正常掘进生产提供了安全保障。     

煤矿在线智能应急预警系统的研究与应用

根据瓦斯地质异常、采矿应力和瓦斯排放特征,考虑我国煤、瓦斯突出防治技术和矿山规律,结合矿山生产过程、地质资料和多种历史气体动态现象,对多源信息进行综合分析,建立了综合预警指标系统和煤矿模型,确定并建立了煤和瓦斯突出预测的指标模型和系统。此外,利用该模型建立在线综合系统和数据库,进行了瓦斯突出的预测,实现了煤矿工作面爆发危险的实时监测和智能识别。预测系统的应用结果表明,系统软硬件可以保证瓦斯突出的连续稳定预警,预警结果及时且准确,与矿山的实际风险一致。     

基于区块链技术的煤炭运输安全预警研究

为了提升预警效果,避免安全事件发生,设计了基于区块链技术的煤炭运输安全预警方法。通过对煤炭运输安全预警系统总体进行设计,实现煤炭运输安全预警,同时还对煤炭运输安全系统的硬件和软件进行设计。系统硬件部分主要设计了总线架构以及信息传输接口,用于提高数据的准确性以及信息传输的安全性;系统软件部分设计了网络层区块、煤炭运输安全预警评价体系以及煤炭预警系统参数,用于对数据进行判断,减少信息丢失,并提高炭运输安全预警性。实验证明:该方法提高了煤炭运输安全预警效果,可以保证煤炭运输的安全性。     

吉林省煤矿重大灾害联网预警分析技术及预警系统

为了提升吉林省煤监局所辖矿井各种灾害监测的信息化水平,提高监管、监察的及时性、可靠性,研究了一套煤矿重大灾害联网预警分析技术。建立了基于重大灾害特征规律的动态预警模型,将各矿井瓦斯、二氧化碳、火、顶板4大灾害监测系统的数据进行集成和综合分析。介绍了系统建设的技术原理、架构、联网方式、数据集成方式以及模块设计。开发了联网分析预警平台,借助阿里云服务进行发布,实现吉林省主要矿井安全信息的综合管理和集成共享、安全隐患的在线监测和动态识别以及重大灾害信息的分类、分矿井集中展示。研究为煤矿安全监管监察工作提供了有效的辅助工具及手段。     

基于ARM的瓦斯实时监测及预警系统

瓦斯是煤炭的重大危险源,影响煤炭的安全生产,因此,必须有效的进行监测和预报,做到及时预警。本文利用嵌入式系统技术和网络技术,构建了瓦斯实时监测及预警系统体系,设计了基于ARM的井下监测及预警分站的硬件、软件。该系统能实时在线监测井下瓦斯浓度并及时进行预警,具有较高的使用价值。     

基于多层关联规则算法的煤矿突出预警模型

为提升煤矿突出预警精度,提出基于多层关联规则算法的煤矿突出预警模型。分析造成煤矿突出问题产生的主要因素,并以此为基础,由地质构造、煤层赋存参数与瓦斯参数3方面出发,选取压扭性断层、煤厚变化量以及煤层瓦斯含量等煤矿突出预警指标,构建煤矿突出预警指标体系。采用层次分析法构建煤矿突出预警模型,利用多层关联规则算法挖掘模型内同层指标关联规则与跨层指标的关联规则,确定预警模型内各指标的权重,根据组合权重确定煤矿突出预警结果,并将预警结果分为安全、威胁、危险与突出4个等级。实验结果显示,所研究模型的预警精度基本保持在99%以上。     

防突预警系统在东李煤矿的应用及效果分析

以瓦斯灾害较为严重的贵州东李煤矿为例,从防突预警系统的结构、指标考察过程和典型案例3方面阐述了系统的建设应用情况。在指标考察过程中,统计了2020年8月10日—30日的局部预测（效检）结果,通过计算波动特征的方法,从17种预警指标中优选了3个与K₁值具有较好趋势性的指标;通过预警指标A计算得出的煤层瓦斯含量与矿井实测的防突预测指标K₁反算的瓦斯含量结果相符,进一步验证了预警指标A的有效性。考察期间,有效超前捕捉到一次由煤层突然变厚引起的瓦斯涌出异常现象,展现了系统良好的预测预警功能。     

山西省煤矿瓦斯气象预报预警信息系统设计与实现

瓦斯爆炸是煤矿生产中的恶性事故,它不仅严重影响煤炭工业的正常生产,更造成巨大的生命财产损失。煤矿井下瓦斯爆炸与井上天气变化关系密切,本文根据山西省晋中市1995~2009年煤矿重特大瓦斯爆炸事故发生时的瓦斯浓度与气象影响因子数据和2009年7月20日到2011年3月10日11个中型煤矿井下逐日、逐小时瓦斯浓度监测资与气象资料,利用统计学的方法,确定了煤矿瓦斯的主要气象诱因为前一日风向风速的变化、前1~2日气温变化和前2日气压变化,建立了煤矿瓦斯浓度与影响因子的关系模型,构建了山西省煤矿瓦斯气象预报预警系统,建立了井下自然通风区瓦斯积聚的预报模式,可提前预报煤矿瓦斯浓度变化趋势,警示煤矿管理人员及时加大通风,搞好预防措施,避免事故发生,创建了气象为煤矿安全服务的新模式。     

ZigBee技术在煤矿安全监控系统中的应用研究

煤矿安全问题越来越受到社会各界的关注,基于ZigBee无线网络技术构建了煤矿安全监控系统。系统主要由上位机系统、终端节点设备、协调器设备3大部分构成。其中,后两者之间基于ZigBee无线网络技术实现数据信息传输,能保障传输过程数据的安全性。以CC2530模块电路、电源电路模块和传感器接口电路为例,对安全监控系统的主要硬件设施进行了研究。对系统中3大构成部分的软件程序及主要工作流程进行了分析。将安全监控系统应用到煤矿生产实践中,经现场调试后发现性能良好,可以准确及时地对煤矿环境参数进行检测,如果出现环境指标超标的现象,能及时向外发出声光警报,为煤矿企业创造了良好的安全效益。