煤与瓦斯突出微震-瓦斯互动响应预警研究

为解决煤与瓦斯突出实时预警技术在现场应用误报率较高的问题,分析贵州省某矿掘进工作面煤与瓦斯突出主控因素和前兆特性,研究微震-瓦斯互动响应的实时预警机制,构建基于数据挖掘的煤与瓦斯突出智能预测模型,界定煤与瓦斯突出危险等级划分原则,建立煤与瓦斯突出危险性实时预警系统;并利用该矿掘进工作面实测数据预测煤与瓦斯突出危险性等级。研究结果表明:智能预测模型预测精度较高,预测结果与钻屑瓦斯解吸指标K1值及瓦斯压力值P的一致性较好,所建预警系统的预警等级与工作面实际煤与瓦斯突出危险情况基本相符。

基于数据挖掘的煤与瓦斯突出实时预警研究

为提高工作面煤与瓦斯突出预警的准确率与时效性,利用工作面瓦斯涌出特征与突出“三要素”之间的变化关系建立了以地应力系数、瓦斯压力系数、乘幂系数、变动率及离散率为基础的实时预警指标体系;将K-means聚类、FOA及RF三种算法结合构建基于数据挖掘的煤与瓦斯突出实时预警模型,探究实时预警指标与煤和瓦斯突出的潜在发生规律,并通过模型的智能寻优及训练输出最优预警等级。现场应用结果表明:所建预警指标敏感性较好,预警模型的运算时间为0.118 s,在本次实例应用中提前4 h发出煤与瓦斯突出危险级别预警,预警等级与现场突出实际情况较吻合,且与K 1值、钻屑量S值具有较好的一致性,实现工作面煤与瓦斯突出实时、准确预警。