UA25473U - Method for current prediction of methane content - Google Patents
Method for current prediction of methane content Download PDFInfo
- Publication number
- UA25473U UA25473U UAU200703570U UAU200703570U UA25473U UA 25473 U UA25473 U UA 25473U UA U200703570 U UAU200703570 U UA U200703570U UA U200703570 U UAU200703570 U UA U200703570U UA 25473 U UA25473 U UA 25473U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- methane
- lava
- forecast
- actual
- data
- Prior art date
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 132
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims description 14
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 11
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 9
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 3
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 2
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Корисна модель відноситься до гірничої промисловості і може бути використана для оперативного прогнозу 2 метановості підземних гірничих виробок, на основі якої здійснюється управління вентиляцією гірничих виробок, проектування вентиляції вугільних шахт, вибір засобів і способів управління газовиділенням, визначення оптимальних навантажень на очисні забої по газовому фактору, а також розв'язання ряду задач, безпосередньо пов'язаних із забезпеченням безпечних умов праці.The useful model refers to the mining industry and can be used for operational forecasting of 2 methane content of underground mine workings, on the basis of which management of ventilation of mine workings is carried out, design of ventilation of coal mines, selection of means and methods of gas release management, determination of optimal loads on cleaning faces according to the gas factor, as well as solving a number of problems directly related to ensuring safe working conditions.
Відомий спосіб прогнозу метановості виробок видобувних дільниць для діючих шахт по фактичній 70 метановості виробки-аналогу даного шахтопласту (статистичний спосіб), який полягає в збиранні даних про гірничо-геологічні, гірничотехнічні умови ведення гірничих робіт; про концентрацію метану та кількість повітря у витікаючому струмені лави або видобувної дільниці і по отриманим даним розраховують усереднену прогнозну метановість виробки по середній метановості виробки-аналогу за весь період відробки виїмкового поля лави. 19 За статистичним способом прогнозна метановість гірничих виробок визначається по фактичній метановості виробки-аналогу даного шахтопласту (Ір,м/хв): 04 ов м/хв.There is a well-known method of forecasting the methane content of products of mining areas for operating mines based on the actual 70 methane content of the product-an analogue of this mine layer (statistical method), which consists in collecting data on the mining-geological, mining-technical conditions of mining operations; about the concentration of methane and the amount of air in the outflowing stream of lava or the mining area, and based on the obtained data, the average forecast methane content of the production is calculated based on the average methane content of the analogue product for the entire period of extraction of the lava pit field. 19 According to the statistical method, the predicted methane content of the mine workings is determined by the actual methane content of the workings-an analogue of the given mine layer (Ir, m/min): 04 ov m/min.
Ів -1 тов.) хе КерIv -1 comrade) he Ker
РЕ їх срКгр., щУ. фRE their srKgr., shU. f
Прогнозна метановість для виробки, що проектується, встановлюється шляхом коректування фактичної метановості лави-аналогу (Іф, м/хв.) з урахуванням закономірностей при зміні параметрів: довжини лави (- очр м), навантаження на очисний забій (А р, т/доб.), системи розробки (кср.) і природної метаноносності з глибиною (кгр.) |Руководство по проектированию вентиляции угольньх шахт. - Киев: Основа, 1994. -С.3111.The predicted methane yield for the designed production is established by correcting the actual methane yield of the analogue bench (If, m/min.) taking into account the regularities when changing the parameters: length of the bench (- ocher m), load on the cleaning face (Ар, t/d .), systems of development (ksr.) and natural methane bearing capacity with depth (kgr.) | Guide to the design of ventilation of coal mines. - Kyiv: Osnova, 1994. - P.3111.
Недоліки відомого способу - прогнозується тільки середня величина метановості очисної виробки на весь - період відробки виїмкового поля, яка не дозволяє прогнозувати рівень метановиділення у конкрений момент часу за рахунок того, що не враховується динамічна природа метановиділення, викликана неоднорідністю масиву і нерівномірністю протікання геомеханічних процесів. Спосіб не може застосовуватися при розкритті нових пластів, зміні способу управління покрівлею, при під- або надробці пласту. соDisadvantages of the known method - only the average value of the methane content of the treated product is predicted for the entire period of mining of the excavation field, which does not allow predicting the level of methane release at a specific moment in time due to the fact that the dynamic nature of methane release, caused by the heterogeneity of the massif and the unevenness of the flow of geomechanical processes, is not taken into account. The method cannot be used when opening new layers, changing the method of managing the roof, when sub- or chipping the layer. co
Технічною задачею корисної моделі є удосконалення способу поточного прогнозу метановості в якій застосування методу експоненціального згладжування із заздалегідь встановленим емпіричним коефіцієнтом - для конкретних умов відробки і нового принципу вибору прогнозних значень метановості на початковий момент «Ж часу дозволяє здійснювати поточний прогноз метановиділення в просторі і часі з урахуванням інтегрального впливу всіх факторів розробки, середньо-абсолютна відсоткова помилка (МАРЕ) якого складає 1090, що в 2 рази й нижче загальноприйнятої у вугільній промисловості. ГеThe technical task of the useful model is to improve the method of current forecasting of methane production, in which the application of the method of exponential smoothing with a previously established empirical coefficient - for specific production conditions and the new principle of selecting the forecast values of methane production at the initial moment of time allows for the current forecast of methane production in space and time, taking into account of the integral influence of all development factors, the mean absolute percentage error (MARE) of which is 1090, which is 2 times lower than the generally accepted in the coal industry. Ge
Поставлена задача вирішується так: в способі поточного прогнозу метановості, що включає збір даних про концентрацію метану і кількості повітря по даним аерогазового контролю у витікаючому струмені лави або видобувної дільниці згідно корисної моделі проводять розрахунок фактичного метановиділення з лави або « видобувної дільниці за час не менше 6 днів після періоду первинного осідання масиву покрівлі, на підставі одержаних даних будують динамічний ряд фактичного середньодобового метановиділення для конкретної лавиі щей с визначають прогнозну метановість лави або видобувної дільниці способом експоненціального згладжування по "з формулі: " Ін - І. ши (г щі ці м'/хв. де Ії - прогнозне значення метановості на даний момент часу (береться останнє розрахункове прогнозне 7 значення, одержане на попередньому кроці часу), вхідним даним для поточного оперативного прогнозування метановості є середнє арифметичне середньодобових значень метановості за останні 6 діб роботи дільниці, о мЗ/хв.; ї» ІВ- фактичне значення метановості за попередню добу, м/хв.; -і 20 т. емпиричний коефіцієнт згладжування, що відображає інтегральний вплив практично всіх факторів, які важко враховуються: фізико-механічні властивості порід, літолого-потужна структура під- і надробляємих масивів, с» нерівномірність осідань покрівлі і ступінь порушеності, причому коефіцієнт а вибирають оптимальним у кожному конкретному випадку на основі мінімізації помилки прогнозу, що дозволяє здійснювати поточний прогноз метановиділення в просторі і часі з урахуванням інтегрального впливу всіх факторів розробки, 25 середньо-абсолютна відсоткова помилка (МАРЕ) якого складає 1095, нижче загальноприйнятої у вугільній с промисловості.The task is solved as follows: in the method of the current forecast of methane production, which includes the collection of data on the concentration of methane and the amount of air according to the data of air and gas control in the outflowing stream of lava or mining area according to a useful model, the calculation of the actual methane release from the lava or mining area is carried out in a time of at least 6 days after the period of primary subsidence of the roof massif, on the basis of the obtained data, a dynamic series of the actual average daily methane emission is constructed for a specific bench, and the predicted methane content of the bench or extraction site is determined by the method of exponential smoothing according to the formula: /min. where Ii is the forecast value of methane content at this moment in time (the last calculated forecast 7 value obtained at the previous time step is taken), the input data for the current operational forecasting of methane content is the arithmetic average of the average daily methane content values for the last 6 days of operation of the station, at mZ /min.; i» IV- f active value of the methane content for the previous day, m/min.; - and 20 t. the empirical smoothing coefficient, which reflects the integral influence of almost all factors that are difficult to take into account: physical and mechanical properties of rocks, lithologic-powerful structure of sub- and fractured massifs, c» unevenness of roof subsidence and the degree of disturbance, and the coefficient a is chosen optimal in each specific case based on the minimization of the forecast error, which allows for the current forecast of methane release in space and time taking into account the integral influence of all development factors, 25 the average absolute percentage error (MARE) of which is 1095, below the generally accepted in the coal industry.
На Фіг. приведено ілюстрацію здійснення пропонованого способу, крива 1 - динамічний ряд фактичного метановиділення, крива 2 - прогнозне метановиділення, розраховане способом експоненціального згладжування. бо Спосіб здійснюють таким чином.In Fig. an illustration of the implementation of the proposed method is provided, curve 1 is a dynamic series of actual methane release, curve 2 is a forecast methane release calculated by the method of exponential smoothing. because the Method is carried out in this way.
Для складання поточного прогнозу метановості видобувної дільниці виписуються фактичні середньодобові дані про концентрацію метану і кількість повітря за даними аерогазового контролю (КАГІ), наприклад, за ЗО діб роботи після первинної посадки масиву покрівлі. Розраховується фактичний середньодобовий дебіт метану, за цими даними будується динамічний ряд фактичного газовиділення за вибраний період роботи дільниці. (Всі бо розрахунки виконуються згідно Руководства) (крива 1 Фіг.).To compile the current forecast of methane content of the mining site, the actual average daily data on the concentration of methane and the amount of air according to the data of air gas control (CAGI), for example, for 3 days of work after the initial planting of the roof massif, are written out. The actual average daily flow rate of methane is calculated, based on these data, a dynamic series of actual gas release for the selected period of operation of the site is constructed. (All calculations are performed according to the Manual) (curve 1 Fig.).
Прогнозне значення метановиділення розраховується способом експоненціального згладжування згідно формули:The forecast value of methane emission is calculated by the method of exponential smoothing according to the formula:
Ін - І. ж (г що ці ' м'/хв. 9 де Ії - прогнозне значення метановості на даний момент часу (береться останнє розрахункове прогнозне значення, одержане на попередньому кроці часу), вхідним даним для поточного оперативного прогнозу метановості є середнє арифметичне середньодобових значень метановості за останні 6 діб роботи, м/хв.;In - I. same (r that these 'm'/min. 9 where Iii is the forecast value of the methane rate at the current moment of time (the last calculated forecast value obtained at the previous time step is taken), the input data for the current operational forecast of the methane rate is the arithmetic mean average daily methane rate values for the last 6 days of work, m/min.;
ІВ- фактичне значення метановості за попередню добу, м/хв.; 70 95 - емпіричний коефіцієнт згладжування, що відображає інтегральний вплив практично всіх факторів, що важко враховуються: фізико-механічні властивості порід, літолого-потужна структура під- і надробляємих масивів, нерівномірність осідань покрівлі і ступінь порушеності, коефіцієнт а вибирають оптимальним у кожному конкретному випадку на основі мінімізації помилки прогнозу.IV - the actual value of the methane content for the previous day, m/min.; 70 95 - empirical smoothing coefficient, which reflects the integral influence of almost all factors that are difficult to take into account: physical and mechanical properties of rocks, lithologic-powerful structure of sub- and crushing massifs, unevenness of roof subsidence and the degree of disturbance, the coefficient a is chosen as optimal in each specific case based on minimizing the forecast error.
При першому виконанні прогнозного розрахунку, прогнозне значення метановості одержане на попередньому 75 кроці часу, знаходимо як середнє арифметичне значення метановості за останні шість діб роботи: цев ПокІз ків Ір кв Ів, мо/хВ. бWhen the forecast calculation is performed for the first time, the forecast value of methane yield obtained at the previous 75 time step is found as the average arithmetic value of methane yield for the last six days of work: b
Дані повинні бути показними, тобто узяті значення не повинні містити відсутніх або невірних значень.The data must be representative, that is, the values taken must not contain missing or incorrect values.
Фактичне значення метановості беремо за останню добу.The actual value of methane content is taken for the last day.
ІФтІв.IFTS
Коефіцієнт згладжування со підбираємо емпірично з використанням даних про фактичні середньодобові значення метановості за конкретний період роботи дільниці. Для досліджених шахт Донбасу встановлено, що а може дорівнювати 0,5-0,7. При оперативному прогнозуванні метановості а зберігається постійним для даних умов відробки на період роботи видобувної дільниці. ЗWe select the smoothing coefficient so empirically using data on the actual daily average values of methane content for a specific period of operation of the site. For the studied mines of Donbas, it was established that a can be equal to 0.5-0.7. During operational forecasting of methane yield, a remains constant for the given mining conditions for the period of operation of the mining site. WITH
Всі подальші розрахунки прогнозного значення метановості І..4 виконуються так: І2(метановість розрахована по вчорашнім фактичним вимірам); Ії (метановість прогнозована вчора на сьогодні) (крива 2 Фіг.).All further calculations of the predicted value of methane content I..4 are carried out as follows: I2 (methane content is calculated based on yesterday's actual measurements); Ii (methane content predicted yesterday for today) (curve 2 Fig.).
Слід мати на увазі, що випадкова помилка у виконанні навіть одного розрахунку може впливати на с 20 результати надалі. Це пов'язано з використанням в розрахунковій формулі параметра І!,, який містить в собі всю передісторію зміни параметра. Тому при виявленні випадкової помилки необхідно перерахувати всі - розрахунки, виконані з моменту виявлення помилки. «It should be borne in mind that a random error in the performance of even one calculation can affect the results in the future. This is due to the use in the calculation formula of the parameter I!, which contains the entire background history of the parameter change. Therefore, when a random error is detected, it is necessary to recalculate all calculations performed since the error was detected. "
Для контролю якості прогнозу розраховується середньоабсолютна процентна помилка (МАРЕ). Цей показник характеризує точність прогнозу. ів) '-1 - марв-1 У ор см пів ІTo control the quality of the forecast, the mean absolute percentage error (MARE) is calculated. This indicator characterizes the accuracy of the forecast. iv) '-1 - marv-1 In or cm half I
Розрахунок виконується за допомогою програми Ехсеї, яка входить до складу пакету Місгозой ОПісе.The calculation is performed using the Ehsei program, which is part of the Misgozoi OPise package.
Приклад застосування способу. «An example of using the method. "
Поточний прогноз метановості за способом експоненціального згладжування наведено для умов відробки лави 25 Орловська пласту Ко шахти "Молодогвардійська" ВАТ "Краснодонвугілля". Спочатку розраховують не) с фактичне метановиділення дільниці ( ІФ). наприклад за місяць роботи (див. табл.), по розрахованим даним . ,» будують динамічний ряд фактичного метановиділення (кривої Фіг.) Для розрахунку прогнозного метановиділення (І)) прийняли коефіцієнт згладжування : -0,5. Далі побудували динамічний ряд прогнозного метановиділення (крива 2 Фіг.) Як видно з кривих Фіг. прогнозні значення в цілому відображають динаміку ко зміни фактичного метановиділення та мають достатню збіжність і точність.The current forecast of methane production by the method of exponential smoothing is given for the conditions of extraction of lava 25 of the Orlov deposit of the Molodogvardiyskaya mine of JSC Krasnodonvugillia. First, the actual methane emission of the site (IF) is calculated. for example, for a month of work (see table), according to the calculated data. ," build a dynamic series of the actual methane release (curves in Fig.) To calculate the predicted methane release (I)) a smoothing factor was adopted: -0.5. Next, a dynamic series of predicted methane emission was constructed (curve 2 in Fig.). As can be seen from the curves in Fig. forecast values generally reflect the dynamics of changes in actual methane release and have sufficient convergence and accuracy.
Для приведеного прикладу середньо-абсолютна процентна помилка МАРЕ складає 895, що підтверджує і-й високу точність прогнозу (див. табл.).For the given example, the average absolute percentage error of MARE is 895, which confirms the high accuracy of the forecast (see table).
ЧК» щеCheka" still
Прогноз метановиділення видобувної дільниці на сMethane release forecast of the mining site in the village of
Дата роботи Фактичне метановиділення дільниці, Прогнозне метановиділення дільниці |Модуль абсолютної похибки, е Відносна похибка, 95 пін нин нн нон ний бо 1 с маю |тис вив тю ав |в ве 00111вю0000011вя00110 60 вв 11.12.03 7,70 7,82 0,22 2,90 т8л203 2100 23.12.03Date of work Actual methane extraction of the site, Predicted methane extraction of the site |Module of absolute error, e Relative error, 95 pin nin nn nn non ny bo 1 s myu |tys vyv tyu av |v ve 00111vyu0000011vya00110 60 vv 11.12.03 7.70 7.82 0, 22 2.90 t8l203 2100 12.23.03
Точність прогнозу МАРЕ, 90 з зThe accuracy of the MARE forecast is 90 percent
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU200703570U UA25473U (en) | 2007-04-02 | 2007-04-02 | Method for current prediction of methane content |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU200703570U UA25473U (en) | 2007-04-02 | 2007-04-02 | Method for current prediction of methane content |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA25473U true UA25473U (en) | 2007-08-10 |
Family
ID=38579115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU200703570U UA25473U (en) | 2007-04-02 | 2007-04-02 | Method for current prediction of methane content |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA25473U (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2528807C1 (en) * | 2013-07-18 | 2014-09-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Method of predicting risk of methane and dust explosion in mines |
-
2007
- 2007-04-02 UA UAU200703570U patent/UA25473U/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2528807C1 (en) * | 2013-07-18 | 2014-09-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Method of predicting risk of methane and dust explosion in mines |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ahmadi et al. | Reliability, availability and maintainability analysis of the conveyor system in mechanized tunneling | |
Mohammadi et al. | Performance measurement of mining equipment | |
CN102592037A (en) | Hydrogen requirement quantity prediction method and equipment and hydrogen balance dispatching method and equipment | |
BRPI0514804A (en) | systems and methods for determining carbon credits | |
Arputharaj | Studies on availability and utilisation of mining equipment-an overview | |
Gu et al. | Dynamic optimization of cutoff grade in underground metal mining | |
Drygin et al. | Strategy of Russian coal mining enterprises’ excavator park technical state correction | |
UA25473U (en) | Method for current prediction of methane content | |
UA99207C2 (en) | Method for controlling mining in longwall face operations by monitoring the refuse part in the extraction | |
Meng et al. | A deterministic approach for optimization of booster disinfection placement and operation for a water distribution system in Beijing | |
Dugdale et al. | Hydrothermal alteration at the Magdala gold deposit, Stawell, western Victoria | |
Karmaker et al. | A modified approach to Industrial Pollution Projection System for the assessment of sectoral pollution loads in Bangladesh | |
Lagos et al. | Optimization of a landfill gas collection shutdown based on an adapted first-order decay model | |
Ataei et al. | Determination of coal mine mechanization using fuzzy logic | |
Gustafson et al. | Operator influence on the loading process at LKAB's iron ore mines | |
Salieiev et al. | Development of a methodology for assessing the expediency of mine workings decommissioning based on the geomechanical factor | |
CN107679330B (en) | Real-time evaluation method for rock breaking performance loss degree of TBM cutter head system | |
Vujic et al. | Results of the promethee method application in selecting the technological system at the majdan III open pit mine | |
Plath et al. | Energy efficiency and energy saving in the German water industry | |
Tomuş et al. | Aspects relating to the reliability calculation of the cutting-teeth mounted on the bucket wheel excavators used in lignite mining | |
RU2558093C1 (en) | Control method of oil pool development | |
Hosseini et al. | Application of fuzzy logic for determining of coal mine mechanization | |
Hutchison et al. | Statistical and probabilistic closure cost estimating | |
Samanta | Underground Mining Project Equipment Selection Model | |
US20140183103A1 (en) | Oil sand process line control |