煤礦井下多參數(shù)突水信息的動(dòng)態(tài)評價(jià)方法及系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、煤炭行業(yè)是諸多能源行業(yè)當(dāng)中的高危行業(yè)，其開采一直受到很多條件的限制，其中地下水是威脅煤礦安全生產(chǎn)的重要因素之一。最近，多起重大、特大煤礦突水事件屢見報(bào)端，主要是因?yàn)槊旱V突水形成十分復(fù)雜，涉及到水文、地質(zhì)構(gòu)造、采動(dòng)影響等方面的要素，而目前又缺乏在采掘過程中的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測，因此給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成了極大的危害。
　　 本文針對煤礦開采過程中缺乏有效的動(dòng)態(tài)監(jiān)測手段、預(yù)測方法單一等缺點(diǎn)，研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和D-S證據(jù)理論相結(jié)合的兩級融合算法

2、，提出了煤礦井下多參數(shù)突水信息的動(dòng)態(tài)評價(jià)方法。此方法將傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了煤礦井下傳感器數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)采集、實(shí)時(shí)傳輸及突水等級的確定，為預(yù)防水害的發(fā)生提供決策依據(jù)。
　　 目前關(guān)于突水的數(shù)據(jù)還很少，而突水預(yù)測需要大量的數(shù)據(jù)。因此，提出了在采掘工作面區(qū)域內(nèi)進(jìn)行分布式多方位傳感器布置的方案。首先確定影響工作面突水的諸多因素，通過分析煤礦頂板、底板突水機(jī)理，得出影響突水的主要因素，如巷道導(dǎo)水溝水位、含水層水

3、位、頂、底板壓力和掘進(jìn)面前方的水量等。其次，選取了山西省漳村、沙坪兩個(gè)煤礦進(jìn)行實(shí)例分析，根據(jù)兩個(gè)煤礦不同的水文、地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件，對應(yīng)的進(jìn)行了傳感器的布置，從而進(jìn)行水情動(dòng)態(tài)多參數(shù)測量。
　　 提出了建立井下現(xiàn)場動(dòng)態(tài)水情數(shù)據(jù)庫，填補(bǔ)了煤礦井下動(dòng)態(tài)水情信息數(shù)據(jù)的空白。系統(tǒng)以VC++作為軟件開發(fā)平臺(tái)，Microsoft SQL Server為數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，采用類三層C/S結(jié)構(gòu)的開發(fā)模式，結(jié)合以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)PROFINET通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對煤礦井下

4、的壓力、水位、溫度、流量等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，將采集到的數(shù)據(jù)預(yù)處理、傳輸?shù)骄伦冸娝姆辣琍C機(jī)整理、分類、存儲(chǔ)。然后，將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析，應(yīng)用兩級融合算法，計(jì)算得出關(guān)于煤礦井下工作面突水的安全等級狀態(tài)。
　　 對山西漳村煤礦3＃煤層進(jìn)行了實(shí)例分析，從開采、探測資料中提取10組已采點(diǎn)作為構(gòu)建預(yù)測模型的樣本，運(yùn)用兩級融合算法對煤礦井下突水等級評估。結(jié)果表明，該兩級融合算法能夠準(zhǔn)確評估出煤礦井下突水的程度，有較強(qiáng)的抗干擾能力和較高