煤礦瓦斯防治綜合信息預警技術(shù)及系統(tǒng)分析

煤與瓦斯突出是煤礦開采過程中一種非常突出而復雜的動力現(xiàn)象，而我國的煤與瓦斯突出事故的發(fā)生率占據(jù)了全世界突出總次數(shù)的37%左右，并在之后嚴重地威脅了礦井的安全生產(chǎn)，我國的煤礦專業(yè)人士都一直非常重視防突工作。煤與瓦斯事故的困境依然非常嚴峻。只有以礦井基礎(chǔ)資料為支撐，再從多個方面來綜合分析各種危險信息和危險預兆，才能夠更好地對工作面內(nèi)部突出的危險狀態(tài)和發(fā)展的趨勢進行合理的評價，從而更好地實現(xiàn)瓦斯災害的預警，對于煤礦事業(yè)后續(xù)的發(fā)展也有著很重要的意義。
　　1 煤礦瓦斯災害預警的基本原理
　　影響煤礦瓦斯災害發(fā)生的機理一般非常復雜，內(nèi)部的影響因素也類型較多。因此，煤礦與瓦斯突出綜合預警技術(shù)是在理論結(jié)合實際的背景下所設(shè)計出的一類預警系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要從工作面的危險性、防突措施和安全管理三個方面來系統(tǒng)地分析日常預測的指標、發(fā)展規(guī)律、鄰近空間裁決作業(yè)的影響、瓦斯涌出的特性和重大措施缺陷等相關(guān)突出的影響因素，并在最終建立起一個預警指標體系。
　　2 實際案例
　　山西某座大型現(xiàn)代化煤礦，其生產(chǎn)能力已經(jīng)達到了300萬t/a。但是從實際的情況來看，其生產(chǎn)的過程中還存在著如下的幾點問題：第一，隨著礦井由東向西的開采力度和開采深度正逐漸的增加，礦井內(nèi)部瓦斯的量也逐年增多，瓦斯災害的威脅也正逐年增大，這已經(jīng)成為了礦井安全生產(chǎn)中的重點隱患。第二，在生產(chǎn)的過程中，瓦斯災害的相關(guān)信息采集和分析不夠及時和全面，甚至在采集的過程中也沒有跟相關(guān)部門進行流暢的交流，所以難以真正滿足高產(chǎn)高效礦井的防突需求[1]。第三，雖然礦井監(jiān)測和監(jiān)控的水平有了非常顯著的提升，但是在井下采集瓦斯的過程中，由于缺乏真正有效的礦壓等真實的數(shù)據(jù)，以至于不能夠建立合適的模型和平臺，從而也就不能夠更好地致力于礦井防突工作中。
　　3 預警系統(tǒng)的構(gòu)造
　　某煤礦的預警技術(shù)體系主要被建立在“礦井建立”和“瓦斯防治”等的“四位一體”的規(guī)定中。而整個預警技術(shù)體系將會被分為區(qū)域瓦斯防治預警技術(shù)研究、局部瓦斯防治預警技術(shù)研究和礦井通風監(jiān)測技術(shù)研究三個方面。而通過這樣三種主要的技術(shù)往往能夠提供更加全方位和全過程的監(jiān)控和實施，從而更好地促進礦井防突技術(shù)的發(fā)展。
　　4 整體系統(tǒng)框架
　　某煤礦的主要煤礦瓦斯綜合信息預警技術(shù)主要是以預警計算機為載體，再通過核心的數(shù)據(jù)庫來全面進行數(shù)據(jù)交換。之后再以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)來全面創(chuàng)建包括空間數(shù)據(jù)庫存儲巷道、煤層埋深和瓦斯參數(shù)等主要的空間參數(shù)，以便在之后更好地進行復雜空間的數(shù)據(jù)計算。而區(qū)域內(nèi)部的“四位一體”系統(tǒng)主要是為了能夠更好地弄清井田、采區(qū)和煤礦巷道內(nèi)部的煤層情況和地質(zhì)構(gòu)造，并全面找出煤層內(nèi)部賦存的規(guī)律，最終才能夠為區(qū)域內(nèi)瓦斯的抽采工作提供重要的參考依據(jù)。
　　5 數(shù)據(jù)庫建設(shè)系統(tǒng)功能
　　5.1 瓦斯地質(zhì)智能分析系統(tǒng)
　　煤礦瓦斯防治綜合信息預警技術(shù)系統(tǒng)往往能夠更好地實現(xiàn)瓦斯地質(zhì)圖的智能化和自動化生成，并在此過程中更多地考慮到瓦斯抽采保護層開采等采動等影響的因素。一般只需要打開內(nèi)部的系統(tǒng)就可以看到采取開采措施之后的效果。
　　5.2 瓦斯抽采達標自動評價系統(tǒng)
　　瓦斯抽采達標自動評價系統(tǒng)往往能夠從礦井內(nèi)部的監(jiān)控系統(tǒng)中最快速地獲取礦井瓦斯抽采和監(jiān)測的數(shù)據(jù)，并在之后全面地被動態(tài)分析，并將抽采過后的信息發(fā)送到客戶端。有效設(shè)計瓦斯抽采達標自動評價系統(tǒng)往往能夠?qū)⒎?wù)器更好地與客戶端聯(lián)合在一起。整個抽采系統(tǒng)的功能主要包括區(qū)域瓦斯抽采預測評價、在線評價和達標評價等。
　　5.3 礦井安全管理和預警平臺
　　礦井安全管理和預警平臺往往是為了其他礦領(lǐng)導更好地查看與瓦斯防治相關(guān)的數(shù)據(jù)。用戶甚至只需要登錄網(wǎng)站就可以看到最新的預警信息、歷史預警信息和瓦斯監(jiān)測數(shù)據(jù)。另外，整個網(wǎng)絡(luò)還提供了關(guān)于預警報表查詢和打印等方面的功能。
　　5.4 礦井三維通風網(wǎng)絡(luò)在線監(jiān)控系統(tǒng)
　　通風在線監(jiān)測系統(tǒng)往往是根據(jù)煤礦實際建設(shè)的情況進行的。該平臺主要具備包括通風網(wǎng)絡(luò)改造模擬、通風在線監(jiān)測預警、礦井瓦斯量預測、通風系統(tǒng)三維動態(tài)展示和其他相關(guān)的系統(tǒng)功能。并在之后還能夠提供數(shù)據(jù)存儲和歷史數(shù)據(jù)查詢的輔助功能。
　　6 結(jié)束語
　　本文主要結(jié)合實際的案例，對煤礦瓦斯防治綜合信息預警技術(shù)進行全面的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)化功能進行全面的分析。而這樣一套預警系統(tǒng)功能不僅能夠使得礦井的防突工作變得更加規(guī)范化和精細化，而且還能夠更加有效地提升礦井防突的管理水平和信息化水平，值得在各大煤礦被推廣應(yīng)用。