[发明专利]一种复合型煤岩瓦斯动力灾害预警方法

说明书

本发明提供一种复合型煤岩瓦斯动力灾害预警方法，依据复合型灾害发生、防治特点，从灾害发生客观危险性、预防措施缺陷及管理缺陷等构建预警模型、指标及判识分析数学模型，并基于井下传感器、地面服务器、基础数据信息平台等形成相关预警技术及系统。该发明利用大数据技术，从过程进行复合型灾害预警预防，防止了各环节的漏洞，保证了预警预防的成功率。

技术领域

本发明涉及煤矿瓦斯防治领域，尤其涉及一种复合型煤岩瓦斯动力灾害预警方法。

背景技术

从能源需求角度看，我国以煤炭为主的能源格局短时间内不会改变，煤炭比重较长时间内将保持在50%左右，且煤炭开采95%左右以地下井工开采为主。目前，煤炭开采以每年10~20m的速度向深部延伸，深部开采在中东部已逐渐成为常态，并带来了新的煤岩瓦斯动力灾害问题。我国矿井煤岩瓦斯动力灾害最典型的两种表现形式为煤与瓦斯突出和冲击地压，但中东部含瓦斯煤岩动力灾害表现出一种具有冲击倾向性和突出危险性的双重动力学特性，由浅部单一、独立的冲击地压或煤与瓦斯突出转变为复合型，煤岩各种动力灾害之间的相互作用加强，煤岩瓦斯动力灾害特征变得复杂和多样，并已成为煤矿一种主要的、新型的安全危害。复合型煤岩瓦斯动力灾害在孕育、激发、发展等过程中，多种因素相互交织，相互诱发、强化，使得发生的条件更低，灾害强度更大、致灾程度更严重，使得发生机理更为复杂，预测、预警及防治更难。但复合型煤岩瓦斯动力灾害预警预防方面目前只是进行了初步研究或机械的采用煤与瓦斯突出和冲击地压的预警预防技术，尚未形成自己独立的预警预防技术。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明的目的在于，提供一种复合型煤岩瓦斯动力灾害预警方法，方法包括：

S1：通过地质测量、现场井下实测及采掘生产获得的煤层赋存异常、地质构造异常、高瓦斯、冲击倾向性、应力集中及突出预兆数据，进行煤层复合型灾害客观危险性分析，获取灾害发生程度，设置预警指标及临界值；

S2：获取日常防治灾害措施，确定防治措施类型、参数，依据此措施及参数分析日常防治措施过程中不完善之处，建立预警指标，依据指标及参数进行防治措施类型及参数预警；

S3：获取涉及灾害合理采掘部署决策、区域综合防治措施、局部综合防治措施等各个环节人员的习惯性错误行为，建立预警指标，依据指标及规范标准进行管理行为预警；

S4：从灾害发生客观危险性、预防措施缺陷及管理缺陷等构建预警数据库，将日常预测指标、日常防治灾害措施类型、参数，灾害合理采掘部署决策等管理行为存入数据库，通过与预警指标及临界值判识分析采掘生产过程中防治各个环节是否超出预警指标临界值，当超出临界值时，进行复合型煤岩瓦斯动力灾害综合预警。

优选地，还包括以下步骤：

S5：客观危险性指标：煤层赋存异常主要依靠地勘钻孔、井下探煤钻孔或物探技术进行探测，确定煤层赋存异常系数；地质构造异常主要依靠地勘钻孔、井下探构造钻孔或物探技术进行探测地质构造类型及参数；瓦斯异常主要通过井下实测煤层瓦斯含量、压力参数，确定高瓦斯区域；应力异常主要通过进行应力实测、采掘情况确定应力集中区；冲击倾向性异常主要通过冲击倾向性测定进行确定；另外灾害前兆信息通过区域钻孔实施情况确定；综合以上确定复合型灾害危险区域；针对灾害危险性区域，确定考察突出预兆、日常预测指标和监控系统三因素指标及临界值；

S6：预防措施缺陷指标：依据已确定的防治措施参数，确定出控制范围、终孔间距及超前距等指标；

S7：管理隐患指标：依据涉及灾害区域合理采掘部署决策、综合防治措施、局部综合防治措施等各个环节人员的习惯性错误行为，建立数据库，建立是、否执行预警指标；

S8：依据客观危险性指标、预防措施缺陷指标及管理缺陷指标的任意一个进行复合型煤岩瓦斯动力灾害预警。

优选地，包括以下步骤：