基于单一测点瓦斯异常预报警方法.doc

1 68 （第43卷第11期） 分析探讨 基于单一测点瓦斯异常预报警方法的探讨 屈世甲 中国煤炭科工集团常州自动化研究院，江苏常州213015 要通过对当前矿井安全监控系统运行状况的分析，对井下瓦斯采集数据进行深层次挖掘， 并进行二次开发和利用，最终达到对瓦斯浓度异常增幅过程实时监控和提前预警的目的。提出摘 了一种将巡检浓度值与巡检时间结合起来的基于单一测点瓦斯异常预报警的方法，并在数理统计学的基础上提出了采用均值置信区间估计的方法来动态设定瓦斯异常预报警模型报警上限值的方法，结合矿井实际进行了相应的验证。关键词瓦斯浓度;预警方法;巡检时间;误报警;置信区间中图分类号TD712文献标志码B文章编号1003－496X201211－0168－03 DiscussiononGasAbnormalWarningBasedonSingleMeasurementPoint QUShi－jia ChangzhouAutomationResearchInstituteofChinaCoalTechnologyandEngineeringGroup，Changzhou213015，ChinaAbstractBytheanalysisofrunningstatusofcurrentminesafetymonitoringsystem，undergroundgasgatheringdatawasdeep－levelstudied，secondarydevelopedandutilizedtorealizerealtimemonitoringofgasconcentrationabnormalincreaseprocessandearlywarn-ing．Thispaperpresentedgasabnormalwarningbasedonsinglemeasurementpoint，whichcombinedinspectionconcentrationvalueandtheinspectiontime．Basedonmathematicalstatistics，thepaperputforwardtheofusingmeanconfidenceintervales-timationtodynamicallysetalarmlimitvalueofgasabnormalwarningmodel，whichwasverifiedbycombingtheactualsituationofmine． Keywordsgasconcentration;warning;inspectiontime;falsealarm;confidenceinterval 安全监控系统是现阶段我国煤矿安全生产必须具备的几大系统之一，主要用于煤矿井下各种环境参数和设备状态的监测，发现环境或设备异常时进 ［1］ 行报警和断电控制。目前矿井安全监控系统最基本最重要的功能便是实时监测矿井各采掘头面瓦 CO等参数动态变化，斯、采用超限原理以测量值的大小作为判别依据，只要不超限就认为正常，当达到 ［2］ 预定报警值时进行报警。系统并不能及时捕捉和发现预定报警限以下瓦斯动态异常变化，不能提前及时采取针对性防范措施，在很大程度上制约着 ［3］ 矿井的瓦斯治理工作。为了提高对瓦斯异常变 及时发现和掌握瓦斯值在低于安全监化的敏感性， 控系统报警值以下瓦斯异常变化情况，彻底改变安全监控系统较为单一和死板的瓦斯报警方式，提出了基于单一测点瓦斯异常预报警的方法。1 基于单一测点瓦斯异常预报警的基本思路在国家紧抓煤矿安全生产的环境下，各生产矿 “十一五”基金项目国家科技支撑计划资助项目（2009BAK54B05） 井为了确保安全生产纷纷提出了很多预报警的方 法，比较通用的一种是降低报警上限以达到预报警的目的。在很多煤矿管理层将预报警限定为0．8或者0．6，目的是提前对瓦斯超限作出防范和处理措施。但是它仍然不能对瓦斯的动态异常作出实时监测 ［4］ ，提前给予预警。 在煤矿瓦斯突出事故中，瓦斯浓度在数秒内就上升至5用时则更短，因为5是瓦能达到30， 斯可以爆炸的下限，所以必须在浓度上升的极早期进行分析、判断和识别 ［5］ 。专门从事瓦斯突出方面 ［6］ 的专家指出，在不同涌出强度下差别明显，在突出事故中瓦斯浓度变化远比涌出情况更剧烈 。所以 可以通过利用监控系统每次巡检得到的瓦斯浓度利用瓦斯浓度一次梯度和巡检周期等数据，定义值， 瓦斯浓度变化加速度，从而快速分析瓦斯浓度的波动，在极早期准确区分瓦斯突出与涌出。及时发现瓦斯值在低于设定的报警值以下出现的异常现象，最大程度的预防瓦斯突出事故 ［7］ 。