CN105275489B - 基于安全监控系统数据的瓦斯突出识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的基于安全监控系统数据的瓦斯突出识别方法，包括a.通过瓦斯传感器和风速风向传感器采集工作面的瓦斯浓度和风速风向数据；b.根据工作面不同位置的瓦斯浓度和风速风向数据判断瓦斯突出；本发明可以通过利用工作面现有的已经安装的传感器实现对瓦斯突出的判断，避免在安全生产中瓦斯异常所带来的危害，通过安装在工作面传感器位置、种类及数据变化规律实现对瓦斯突出进行报警并计算出瓦斯突出的整体涌出量，判断流程简单，在不增加设备的情况下实现瓦斯突出判断，节约了成本。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿安全领域，尤其涉及一种基于安全监控系统数据的瓦斯突出识别方法。
背景技术
煤矿是一种非常重要的能源，一般分为井工煤矿和露天煤矿，我国绝大部分煤矿属于井工煤矿。几年来，随着我国煤矿工业的发展，在提高经济增长的同时也带来了很多问题，其中安全问题得到人们越来越广泛的关注。煤矿的安全问题一直以来都是重中之重。瓦斯突出是指随着煤矿开采深度的增加、瓦斯含量的增加，在煤层中形成了在地应力作用下，瓦斯释放的引力作用下，使软弱煤层突破抵抗线，瞬间释放大量瓦斯和煤而造成的一种地质灾害，瓦斯传感器是一种全天候不间断的对井下瓦斯浓度进行监测的传感器，采用声光报警系统，一旦瓦斯超标，系统立即提醒正在井下作业的工人紧急撤离，避免人员伤亡，对井下安全具有非常重要的作用。
但是目前还根据安全监控系统数据实现瓦斯突出报警的识别方法，对此还没有统一的判断标准，并且当设备故障时，现有的方法不能及时做出报警，也不能计算瓦斯整体的涌出量。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种基于安全监控系统数据的瓦斯突出识别方法。
本发明中的基于安全监控系统数据的瓦斯突出识别方法，包括
a.通过瓦斯传感器和风速风向传感器采集工作面的瓦斯浓度和风速风向数据；
b.根据工作面不同位置的瓦斯浓度和风速风向数据判断瓦斯突出。
进一步，当步骤b中所述工作面为采煤工作面时，所述步骤b包括
b11.分别采集第一风速风向传感器FS1和第四瓦斯传感器T3的数据，所述第一风速风向传感器FS1和第四瓦斯传感器T3设置于采煤工作面的进风巷；
当第一风速风向传感器FS1采集的风速数据变小的变化率达到预设的阈值，风向发生逆转，且第四瓦斯传感器T3采集的瓦斯浓度数据增大时，判定瓦斯突出；
b12.分别采集第三风速风向传感器FS3、第二风速风向传感器FS2、第一瓦斯传感器T0、第二瓦斯传感器T1和第五瓦斯传感器T4的数据，所述第三风速风向传感器FS3设置于采区进风巷，第一风速风向传感器FS1设置于采煤工作面进风巷道，第一瓦斯传感器T0设置于采煤工作面上隅角，第二瓦斯传感器T1设置于采煤工作面，所述第二风速风向传感器FS2和第三瓦斯传感器T2设置于采煤工作面的回风巷，所述第五瓦斯传感器T4设置于采区进风巷；
当第三风速风向传感器FS3检测的风速正常，且第一风速风向传感器FS1检测的风速减小，第二风速风向传感器FS2检测的风速增大时，若此时第一瓦斯传感器T0、第二瓦斯传感器T1和第三瓦斯传感器T2任一瓦斯传感器检测的瓦斯浓度增大时，判定瓦斯突出。
进一步，当步骤b中所述工作面为采煤工作面时，所述步骤b还包括
b13.当第一瓦斯传感器T0、第二瓦斯传感器T1、第三瓦斯传感器T2和第二风速风向传感器FS2都达到预设的阈值时，判定瓦斯突出。
进一步，当所述第一风速风向传感器FS1和第三风速风向传感器FS3检测的风速正常，第二风速风向传感器FS2检测的风速减小，且第一瓦斯传感器T0、第二瓦斯传感器T1和第三瓦斯传感器T2任意一个增大时，不能判定瓦斯突出。
进一步，通过所述第二瓦斯传感器T1检测的瓦斯浓度数据、第二风速风向传感器FS2检测的风速数据和采煤工作面回风巷道截面积，获取瞬时瓦斯涌出值。
进一步，当步骤b中所述工作面为掘进工作面时，所述步骤b包括
b21.当设备正常时，若设置于风筒内的第四风速风向传感器FS4检测的风速下降，设置于掘进工作面的第五风速风向传感器FS5风速上升，若设置于掘进工作面的第六瓦斯传感器T5、设置于掘进工作面回风口的第七瓦斯传感器T6和设置于风机前的第八瓦斯传感器T7中任一传感器检测的数据数值变大，则判断为瓦斯突出；
b22.设置于掘进工作面风门外的第六风速风向传感器FS6变小的变化率达到设定值时，则判断为瓦斯突出；
b23.当设备发生故障时，将故障设备的数据默认为满足瓦斯突出条件进行判断。
进一步，通过第六瓦斯传感器T5检测的瓦斯浓度数据、第五风速风向传感器FS5检测的风速数据和巷道截面，获取瞬时瓦斯涌出值。
进一步，根据所述第二瓦斯传感器T1检测的瓦斯异常持续时间，获取瓦斯突出的整体涌出量。
进一步，根据所述第六瓦斯传感器T5检测的瓦斯异常持续时间，获取瓦斯突出的整体涌出量。
本发明的有益效果：本发明可以通过利用工作面现有的已经安装的传感器实现对瓦斯突出的判断，避免在安全生产中瓦斯异常所带来的危害，通过安装在工作面传感器位置、种类及数据变化规律实现对瓦斯突出进行报警并计算出瓦斯突出的整体涌出量，判断流程简单，在不增加设备的情况下实现瓦斯突出判断，节约了成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1是本发明采煤工作面的原理示意图。
图2是本发明掘进工作面的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：图1是本发明采煤工作面的原理示意图，图2是本发明掘进工作面的原理示意图。
如图1、2所示，本实施例中的基于安全监控系统数据的瓦斯突出识别方法，包括
a.通过瓦斯传感器和风速风向传感器采集工作面的瓦斯浓度和风速风向数据；
b.根据工作面不同位置的瓦斯浓度和风速风向数据判断瓦斯突出。
本实施例可以根据现有的安装在工作面的传感器的位置、种类及数据变化规律实现突出报警，简化了判断流程，可以在不增加设备的情况下实现瓦斯突出判断。
在本实施例中，当步骤b中所述工作面为采煤工作面时，所述步骤b包括
b11.分别采集第一风速风向传感器FS1和第四瓦斯传感器T3的数据，所述第一风速风向传感器FS1和第四瓦斯传感器T3设置于采煤工作面的进风巷；
当第一风速风向传感器FS1采集的风速数据变小的变化率达到预设的阈值，风向发生逆转，且第四瓦斯传感器T3采集的瓦斯浓度数据增大时，判定瓦斯突出；
b12.分别采集第三风速风向传感器FS3、第二风速风向传感器FS2、第一瓦斯传感器T0、第二瓦斯传感器T1和第五瓦斯传感器T4的数据，所述第三风速风向传感器FS3设置于采区进风巷，第一风速风向传感器FS1设置于采煤工作面进风巷道，第一瓦斯传感器T0设置于采煤工作面上隅角，第二瓦斯传感器T1设置于采煤工作面，所述第二风速风向传感器FS2和第三瓦斯传感器T2设置于采煤工作面的回风巷，所述第五瓦斯传感器T4设置于采区进风巷；
当第三风速风向传感器FS3检测的风速正常，且第一风速风向传感器FS1检测的风速减小，第二风速风向传感器FS2检测的风速增大时，若此时第一瓦斯传感器T0、第二瓦斯传感器T1和第三瓦斯传感器T2任一瓦斯传感器检测的瓦斯浓度增大时，判定瓦斯突出；
b13.当第一瓦斯传感器T0、第二瓦斯传感器T1、第三瓦斯传感器T2和第二风速风向传感器FS2都达到预设的阈值时，判定瓦斯突出。
在本实施例中，当所述第一风速风向传感器FS1和第三风速风向传感器FS3检测的风速正常，第二风速风向传感器FS2检测的风速减小，且第一瓦斯传感器T0、第二瓦斯传感器T1和第三瓦斯传感器T2增大时，不能判定瓦斯突出。
在本实施例中，通过所述第二瓦斯传感器T1检测的瓦斯浓度数据、第二风速风向传感器FS2检测的风速数据和采煤工作面回风巷道的截面积，获取采煤工作面的瞬时瓦斯涌出值，通过第六瓦斯传感器T5检测的瓦斯浓度数据、第五风速风向传感器FS5检测的风速数据和巷道截面，获取掘进工作面的瞬时瓦斯涌出值，现有技术中很多方法可以实现，本领域技术人员可以轻易的获取，在此不再赘述。本实施例中的波及范围支持人工输入，可以由人工提前根据通风系统情况，划定可能波及的范围，支持手工输入波及范围，当同一范围内的任意一个地点突出，则将划定的范围全部列为可能波及的区域。当所有设备均故障或个别设备故障时，把故障的设备的数据默认为满足突出条件进行判断，本实施例中的T2要求单独拉线。
在本实施例中，当步骤b中所述工作面为掘进工作面时，所述步骤b包括
b21.当设备正常时，若设置于掘进工作面进风巷的第四风速风向传感器FS4检测的风速下降，依次判断沿掘进工作面回风巷的风向设置的第六瓦斯传感器T5、第五风速风向传感器FS5和第七瓦斯传感器T6采集的数据，如果任一传感器检测的数据数值变大，则判断为瓦斯突出；
b22.当设备发生故障时，将故障设备的数据默认为满足瓦斯突出条件进行判断，即当某个设备故障时，如果其他正常的设备数据满足突出变化规律，则认为故障的设备监测数据也满足突出变化规律。
在本实施例中，采集工作面根据所述第二瓦斯传感器T1检测的瓦斯异常持续时间，获取瓦斯突出的整体涌出量，掘进工作面根据所述第六瓦斯传感器T5检测的瓦斯异常持续时间，获取瓦斯突出的整体涌出量。
在本实施例中，T5距离掘进面小于等于5m,T6设置在距离回风巷巷口10-15m处。
本实施例通过利用工作面现有的已安装的传感器即可实现瓦斯突出的判断，解决了在安全生产中瓦斯异常所带来的危害，通过瓦斯传感器和风向传感器的数据变化实现瓦斯突出判断。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种基于安全监控系统数据的瓦斯突出识别方法，其特征在于：包括
a.通过瓦斯传感器和风速风向传感器采集工作面的瓦斯浓度和风速风向数据；
b.根据工作面不同位置的瓦斯浓度和风速风向数据判断瓦斯突出；
当步骤b中所述工作面为采煤工作面时，所述步骤b包括
b11.分别采集第一风速风向传感器FS1和第四瓦斯传感器T3的数据，所述第一风速风向传感器FS1和第四瓦斯传感器T3设置于采煤工作面的进风巷；
当第一风速风向传感器FS1采集的风速数据变小的变化率达到预设的阈值，风向发生逆转，且第四瓦斯传感器T3采集的瓦斯浓度数据增大时，判定瓦斯突出；
b12.分别采集第三风速风向传感器FS3、第二风速风向传感器FS2、第一瓦斯传感器T0、第二瓦斯传感器T1和第五瓦斯传感器T4的数据，所述第三风速风向传感器FS3设置于采区进风巷，第一风速风向传感器FS1设置于采煤工作面进风巷道，第一瓦斯传感器T0设置于采煤工作面上隅角，第二瓦斯传感器T1设置于采煤工作面，所述第二风速风向传感器FS2和第三瓦斯传感器T2设置于采煤工作面的回风巷，所述第五瓦斯传感器T4设置于采区进风巷；
当第三风速风向传感器FS3检测的风速正常，且第一风速风向传感器FS1检测的风速减小，第二风速风向传感器FS2检测的风速增大时，若此时第一瓦斯传感器T0、第二瓦斯传感器T1和第三瓦斯传感器T2任一瓦斯传感器检测的瓦斯浓度增大时，判定瓦斯突出；
当所述第一风速风向传感器FS1和第三风速风向传感器FS3检测的风速正常，第二风速风向传感器FS2检测的风速减小，且第一瓦斯传感器T0、第二瓦斯传感器T1和第三瓦斯传感器T2任意一个增大时，不能判定瓦斯突出。
2.根据权利要求1所述的基于安全监控系统数据的瓦斯突出识别方法，其特征在于：当步骤b中所述工作面为采煤工作面时，所述步骤b还包括
b13.当第一瓦斯传感器T0、第二瓦斯传感器T1、第三瓦斯传感器T2和第二风速风向传感器FS2都达到预设的阈值时，判定瓦斯突出。
3.根据权利要求2所述的基于安全监控系统数据的瓦斯突出识别方法，其特征在于：通过所述第二瓦斯传感器T1检测的瓦斯浓度数据、第二风速风向传感器FS2检测的风速数据和采煤工作面回风巷道截面积，获取瞬时瓦斯涌出值。
4.根据权利要求1所述的基于安全监控系统数据的瓦斯突出识别方法，其特征在于：当步骤b中所述工作面为掘进工作面时，所述步骤b包括
b21.当设备正常时，若设置于风筒内的第四风速风向传感器FS4检测的风速下降，设置于掘进工作面的第五风速风向传感器FS5风速上升，若设置于掘进工作面的第六瓦斯传感器T5、设置于掘进工作面回风口的第七瓦斯传感器T6和设置于风机前的第八瓦斯传感器T7中任一传感器检测的数据数值变大，则判断为瓦斯突出；
b22.设置于掘进工作面风门外的第六风速风向传感器FS6变小的变化率达到设定值时，则判断为瓦斯突出；
b23.当设备发生故障时，将故障设备的数据默认为满足瓦斯突出条件进行判断。
5.根据权利要求4所述的基于安全监控系统数据的瓦斯突出识别方法，其特征在于：通过第六瓦斯传感器T5检测的瓦斯浓度数据、第五风速风向传感器FS5检测的风速数据和巷道截面，获取瞬时瓦斯涌出值。
6.根据权利要求3所述的基于安全监控系统数据的瓦斯突出识别方法，其特征在于：根据所述第二瓦斯传感器T1检测的瓦斯异常持续时间，获取瓦斯突出的整体涌出量。
7.根据权利要求5所述的基于安全监控系统数据的瓦斯突出识别方法，其特征在于：根据所述第六瓦斯传感器T5检测的瓦斯异常持续时间，获取瓦斯突出的整体涌出量。
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