王家岭矿综放工作面上隅角瓦斯体积分数场分布规律研究

针对煤矿综放工作面上隅角瓦斯积聚严重影响安全生产的问题,从综放工作面上隅角瓦斯体积分数场分布规律与上隅角瓦斯抽采的关系出发,采用MATLAB场分析法,以山西中煤华晋能源有限责任公司王家岭矿12318综放工作面的正方形上隅角为研究对象,对上隅角区域的瓦斯体积分数场分布进行了分析。结果表明:12318综放工作面上隅角靠近采空区一侧以及靠近回风巷外侧煤壁处瓦斯体积分数较高,最高可达0. 5%;靠近工作面处瓦斯体积分数较低,仅为0. 10%～0. 25%。这对于合理有效地治理上隅角瓦斯体积分数超限问题具有重要的指导意义。根据研究结果,提出了采用顶板走向定向高位钻孔抽采和埋(插)管抽采等综合瓦斯治理方法,该方法有效地降低了上隅角瓦斯体积分数,即从0. 7%降低至0. 3%左右。

边缘计算驱动的瓦斯灾害智能感知方法研究

针对回采面瓦斯单点监测模式存在较多监测盲区及无法展现瓦斯流场分布状态的问题,基于边缘计算技术提出了构建回采面瓦斯体积分数场并视觉显示瓦斯流场以及监测预警瓦斯涌出异常的方法,该方法革新了瓦斯传统监测模式,用面域监测取代单点监测,边缘计算网关替代通用监控分站,实现回采面瓦斯的全覆盖监测及井下就地构建数据场、云图展示和异常起伏捕捉,具体思路如下:通过现场实测数据获得回采面瓦斯“台阶上升”和“渐变上升”的分布特征,据此设计了瓦斯全覆盖的监测方案,借助新型MEMS瓦斯传感器完成瓦斯的全覆盖监测布置系统;监测数据通过无线或有线方式传输至边缘计算网关;边缘计算网关安设在回采巷道内,内嵌数据处理模型、单点瓦斯体积分数异常波动判别模型,数据处理模型构建瓦斯数字场、形成瓦斯动态云图,单点瓦斯体积分数异常判别模型对单点瓦斯体积分数异常起伏进行判断,分区判定模式完成回采面瓦斯异常起伏行为捕捉;最终实现瓦斯体积分数场云图的宏观展示和异常起伏的微观捕捉。