煤礦瓦斯防治綜合信息預(yù)警技術(shù)及系統(tǒng)分析

煤與瓦斯突出是煤礦開(kāi)采過(guò)程中一種非常突出而復(fù)雜的動(dòng)力現(xiàn)象，而我國(guó)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(yán)重地威脅了礦井的安全生產(chǎn)，我國(guó)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(yán)峻。只有以礦井基礎(chǔ)資料為支撐，再?gòu)亩鄠€(gè)方面來(lái)綜合分析各種危險(xiǎn)信息和危險(xiǎn)預(yù)兆，才能夠更好地對(duì)工作面內(nèi)部突出的危險(xiǎn)狀態(tài)和發(fā)展的趨勢(shì)進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)，從而更好地實(shí)現(xiàn)瓦斯災(zāi)害的預(yù)警，對(duì)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(zāi)害預(yù)警的基本原理
　　影響煤礦瓦斯災(zāi)害發(fā)生的機(jī)理一般非常復(fù)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(yù)警技術(shù)是在理論結(jié)合實(shí)際的背景下所設(shè)計(jì)出的一類預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要從工作面的危險(xiǎn)性、防突措施和安全管理三個(gè)方面來(lái)系統(tǒng)地分析日常預(yù)測(cè)的指標(biāo)、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(gè)預(yù)警指標(biāo)體系。
　　2 實(shí)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(dá)到了300萬(wàn)t/a。但是從實(shí)際的情況來(lái)看，其生產(chǎn)的過(guò)程中還存在著如下的幾點(diǎn)問(wèn)題：第一，隨著礦井由東向西的開(kāi)采力度和開(kāi)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(zāi)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(diǎn)隱患。第二，在生產(chǎn)的過(guò)程中，瓦斯災(zāi)害的相關(guān)信息采集和分析不夠及時(shí)和全面，甚至在采集的過(guò)程中也沒(méi)有跟相關(guān)部門進(jìn)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(cè)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(guò)程中，由于缺乏真正有效的礦壓等真實(shí)的數(shù)據(jù)，以至于不能夠建立合適的模型和平臺(tái)，從而也就不能夠更好地致力于礦井防突工作中。
　　3 預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)造
　　某煤礦的預(yù)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(gè)預(yù)警技術(shù)體系將會(huì)被分為區(qū)域瓦斯防治預(yù)警技術(shù)研究、局部瓦斯防治預(yù)警技術(shù)研究和礦井通風(fēng)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究三個(gè)方面。而通過(guò)這樣三種主要的技術(shù)往往能夠提供更加全方位和全過(guò)程的監(jiān)控和實(shí)施，從而更好地促進(jìn)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(yù)警技術(shù)主要是以預(yù)警計(jì)算機(jī)為載體，再通過(guò)核心的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)全面進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。之后再以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)來(lái)全面創(chuàng)建包括空間數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)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(jìn)行復(fù)雜空間的數(shù)據(jù)計(jì)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?yàn)閰^(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(kù)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(yù)警技術(shù)系統(tǒng)往往能夠更好地實(shí)現(xiàn)瓦斯地質(zhì)圖的智能化和自動(dòng)化生成，并在此過(guò)程中更多地考慮到瓦斯抽采保護(hù)層開(kāi)采等采動(dòng)等影響的因素。一般只需要打開(kāi)內(nèi)部的系統(tǒng)就可以看到采取開(kāi)采措施之后的效果。
　　5.2 瓦斯抽采達(dá)標(biāo)自動(dòng)評(píng)價(jià)系統(tǒng)
　　瓦斯抽采達(dá)標(biāo)自動(dòng)評(píng)價(jià)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(cè)的數(shù)據(jù)，并在之后全面地被動(dòng)態(tài)分析，并將抽采過(guò)后的信息發(fā)送到客戶端。有效設(shè)計(jì)瓦斯抽采達(dá)標(biāo)自動(dòng)評(píng)價(jià)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(gè)抽采系統(tǒng)的功能主要包括區(qū)域瓦斯抽采預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)、在線評(píng)價(jià)和達(dá)標(biāo)評(píng)價(jià)等。
　　5.3 礦井安全管理和預(yù)警平臺(tái)
　　礦井安全管理和預(yù)警平臺(tái)往往是為了其他礦領(lǐng)導(dǎo)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(yù)警信息、歷史預(yù)警信息和瓦斯監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。另外，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)還提供了關(guān)于預(yù)警報(bào)表查詢和打印等方面的功能。
　　5.4 礦井三維通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)在線監(jiān)控系統(tǒng)
　　通風(fēng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)往往是根據(jù)煤礦實(shí)際建設(shè)的情況進(jìn)行的。該平臺(tái)主要具備包括通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)改造模擬、通風(fēng)在線監(jiān)測(cè)預(yù)警、礦井瓦斯量預(yù)測(cè)、通風(fēng)系統(tǒng)三維動(dòng)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(chǔ)和歷史數(shù)據(jù)查詢的輔助功能。
　　6 結(jié)束語(yǔ)
　　本文主要結(jié)合實(shí)際的案例，對(duì)煤礦瓦斯防治綜合信息預(yù)警技術(shù)進(jìn)行全面的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)化功能進(jìn)行全面的分析。而這樣一套預(yù)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(xì)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。