[发明专利]一种基于瓦斯涌出异常敏感指标的煤与瓦斯突出预测方法

权利要求书

1.一种基于瓦斯涌出异常敏感指标的煤与瓦斯突出预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过分析煤层具有突出危险隐患区域以及发生煤与瓦斯突出位置处的相关资料，得到煤层地质结构特征、煤层赋存特征和瓦斯赋存特征；

步骤2：通过对上述特征进行分析，总结出工作面瓦斯涌出浓度异常规律；

步骤3：基于上述瓦斯涌出浓度异常规律分析，选取能够有效反应瓦斯异常涌出的三个敏感性指标；

步骤4：根据步骤3提出的瓦斯异常涌出的敏感性指标，并结合工作面的钻屑解吸指标或钻屑量指标来确定采用敏感性指标预测煤与瓦斯突出危险性程度的安全等级划分，并以此对煤与瓦斯突出危险性进行连续的实时预测；

步骤5：将上述非接触式指标的安全等级进行综合评判，以此来确定当前工作面的煤与瓦斯突出的危险性程度；

所述步骤2中工作面瓦斯涌出浓度异常规律包括：

21：与没有瓦斯突出危险的正常生产阶段相比，瓦斯浓度平均波动幅度变化异常；

22：与没有瓦斯突出危险的正常生产阶段相比，瓦斯浓度平均变化趋势出现异常；

23：与没有瓦斯突出危险的正常生产阶段相比，瓦斯浓度大幅度变化频率出现异常；

所述步骤3中的三个敏感性指标包括：

31：累计变异系数，在一个检测周期内相对于检测周期瓦斯均值的瓦斯浓度累积改变量；

32：离差变异系数，在一个检测周期内各个采样时刻与均值的差累加和；

33：偏离率，在一个检测周期内的均值与下一采样点瓦斯浓度的偏离程度较大的频率；

所述累计变异系数采用下式进行计算：

其中，T_i——第i个检测周期；

t_i——检测周期内第i个抽样样本的容量；

——第i个检测周期瓦斯浓度累积变异系数；

C_j——第j个时刻的瓦斯浓度实时监测值；

——第i个抽样样本的瓦斯浓度均值；

所述离差变异系数采用下式进行计算：

其中，T_i——第i个检测周期；

C_i——第i个时刻的瓦斯浓度实时监测值；

——第i个检测周期瓦斯浓度均值；

t——第i个检测周期的采样时刻；

所述偏离率采用下式进行计算：

其中，ε——偏离率阈值；

T_i——第i个检测周期；

t_i——检测周期内第i个抽样样本的容量；

——第i个抽样样本后一时刻的瓦斯浓度实时监测值；

——第i个抽样样本的瓦斯浓度均值；

——第i个检测周期偏离率；

||·||——第i个检测周期满足条件集合的势。

2.如权利要求1所述的基于瓦斯涌出异常敏感指标的煤与瓦斯突出预测方法，其特征在于，在步骤5中，所述综合评判的方法如下：

51：有三个指标达到同一危险等级，则工作面煤与瓦斯突出危险等级即为该等级；

52：有两个指标达到同一危险等级，另外一个指标为不同的等级，则以两个指标达到的等级判定工作面煤与瓦斯突出危险等级；

53：若三个指标等级均不同，则工作面等级为这三个等级的第二个等级。