1.本发明属于煤矿信息化领域，涉及一种煤矿煤与瓦斯突出报警快速识别方法。
背景技术：2.目前所有生产矿井均安装了安全监控系统，能够实现瓦斯异常时的断电报警功能。然而 瓦斯突出往往发展迅速，同时发生突出的区域监控传感器在灾害发生是往往被摧毁，增加了 突出灾害的判断难度，距离突出区域近较远的人员很难快速获得信息，只能通过电话进行信 息沟通，往往由于信息获取的不及时，导致事故灾害范围扩大。本发明提供了一种通过安全 监控数据综合分析判断突出的方法，当突出区域的传感器受损信号中断时，仍然能够快速识 别突出灾害，及时通知矿井所有人员撤离。
技术实现要素：3.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种煤矿煤与瓦斯突出报警快速识别方法。通过综合 利用矿井总回风负压传感器数据、甲烷传感器数据变化，快速识别突出并报警，为煤矿提供 一种识别突出异常的方法。
4.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种煤矿煤与瓦斯突出报警快速识别方法，该方法包括以下步骤：
6.s1：将煤矿井下总回风负压传感器监测值与所有采掘工作面甲烷传感器、采区回风甲烷 传感器监测值进行关联；
7.s2：当一个或多个甲烷传感器出现快速升高，甲烷的变化定义为δch4，时间的变化量定 义为δt，单位为分钟，即δch4/δt≥1时，在1分钟或1分钟的倍数时间内，甲烷浓度的变 化与时间变化比值大于1，该值能够设置，或达到满量程时，延时判断总回风负压传感器数 据变换，延时时间t＝s
总
/v
冲
，其中s
总
为突出点距离总回负压传感器距离，v
冲
为冲击波传输 速度，取300-400km/h，延时时间根据矿井总回风距离采掘工作面距离确定，当甲烷传感器 数据快速升高，负压传感器的检测值突然下降20％以上，判断为有冲击波突出发生；
8.s3：关联应急广播系统及人员定位系统，通知全矿井人员进行安全撤离。
9.可选的，所述冲击波为300km/h。
10.一种存储介质，所述存储介质包括计算机程序，所述计算机程序运行时，执行所述的提 高煤矿井下总线通信效果的方法。
11.一种电子设备，包括：
12.处理器；
13.存储器，包括计算机程序；
14.所述处理器用于运行所述存储器中的计算机程序，当所述计算机程序运行时，执行所述 的提高煤矿井下总线通信效果的方法。
15.本发明的有益效果在于：综合利用甲烷及总回风负压传感器数据，实现突出异常
的快速 识别。解决了目前单纯依靠采掘工作面传感器判断突出的不可靠性。
16.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某 种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发 明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
17.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详 细描述，其中：
18.图1为本发明流程图；图2为本发明案例一数据图；图3为本发明案例二数据图。
具体实施方式
19.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露 的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加 以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精 神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本 发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
20.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明 的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表 实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理 解的。
21.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中， 需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位 或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不 是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图 中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通 技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
22.请参阅图1，为一种煤矿煤与瓦斯突出报警快速识别方法。
23.技术手段1：将煤矿井下总回风负压传感器监测值与所有采掘工作面甲烷传感器、采区 回风甲烷传感器监测值进行关联；
24.技术手段2：当一个或多个甲烷传感器出现快速升高或达到满量程时，延时判断总回风 负压传感器数据变换，延时时间根据矿井总回风距离采掘工作面距离确定，当甲烷传感器数 据快速升高，负压传感器快速下降时，判断为有突出发生；
25.技术手段3：快速关联应急广播系统及人员定位系统，通知全矿井人员进行安全撤离。
26.由于矿井总回距离采掘工作面有一定的距离，任何采掘工作面发生突出，总回负
压传感 器监测都不会受到影响。同时，当突出发生时，即使事故区域甲烷监测被损坏，其它相关区 域不被影响的甲烷传感器监测值必然会发生快速变换，系统通过完好的甲烷传感器及负压传 感器综合判断，就能得出矿井发生突出事故，及时进行报警撤人，避免事故造成更大的损失。
27.甲烷异常突升：一个巡检周期内甲烷检测增大数值，根据煤矿瓦斯等级进行设置；
28.负压传感器突降：一个巡检周期内负压监测值降低数据，按照百分比设置。
29.本发明主要通过安全监控数据完成瓦斯突出事故的快速判断。一般来说，煤与瓦斯突出 事故主要发生在采煤工作面或掘进工作面，当发生煤与瓦斯突出事故时，常常造成工作面安 设的各类传感器瞬间被摧毁，目前依赖工作面甲烷、风向、风速等传感器判断瓦斯突出的发 生会不可靠，由于突出事故影响面广，软件再未能获取可靠的数据时不能做出准确判断，因 此，当突出事故发生时，如何利用正常运行的传感器监测数据做出判断显得尤为重要。
30.本发明就是充分利用矿井所有采煤工作面、回风巷道安装的甲烷传感器，结合总回风巷 安装的负压传感器监测数据进行综合判断，判断突出事故的发生。一般来说，当突出事故发 生时，肯定会影响附近区域甲烷数据的变化，由于突出发生突然，采区回风巷、临近工作面、 总回风巷监测值都会发生突变。本发明充分利用负压传感器安装在矿井总回，不会受突出灾 害影响的特性，充分利用负压传感器数据变化，结合甲烷传感器变化进行综合判断。一般来 说，当突出发生时，由于冲击波的影响，会使总回负压监测值变小，随着冲击波逐渐减弱， 负压再次回升。具体案例如图2～图3所示。当发生突出事故时，甲烷监测值会瞬间突升， 延时一段时间后(延时时间依据工作面距离总回负压传感器距离计算，一般冲击波速度按照 300km/s计算)，负压监测值会突然变小。由于矿井通风系统一般在正常状态下比较稳定，负 压传感器波动值会很小。
31.实施例
32.设置甲烷快速上升门槛为1。当发生1分钟之内，甲烷由0.02％变化为2.00％的变化时， δch4/δt＝1.98/1＝1.98。远大于1，最为判断负压变化的依据。
33.假如安装甲烷传感器的位置距离安装负压传感器的位置为10km，按照冲击波350km/h 计算，冲击波从安装甲烷传感器的位置传输到安装负压传感器的位置所需时间为：
34.10/350＝0.028小时。那么延时0.028小时，判断负压传感器变化，如果检测值降低20％ 或以上，认为发生了明显变化，可确认为发生突出事故。
35.应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在 非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术
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包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置 的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附 图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若 需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。 此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。
36.此外，可按任何合适的顺序来执行本文描述的过程的操作，除非本文另外指示或以其他 方式明显地与上下文矛盾。本文描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执
行指令的一 个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例 如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述 计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。
37.进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不 限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计 算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非 暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如 硬盘、光学读取和/或写入存储介质、ram、rom等，使得其可由可编程计算机读取，当存 储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机 器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他 数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本文所述的发明包括这些和其他不同类型的 非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的煤矿煤与瓦斯突出报警快速识别方法和 技术编程时，本发明还包括计算机本身。
38.计算机程序能够应用于输入数据以执行本文所述的功能，从而转换输入数据以生成存储 至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本 发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形 对象的特定视觉描绘。
39.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。
技术特征：1.一种煤矿煤与瓦斯突出报警快速识别方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：s1：将煤矿井下总回风负压传感器监测值与所有采掘工作面甲烷传感器、采区回风甲烷传感器监测值进行关联；s2：当一个或多个甲烷传感器出现快速升高，甲烷的变化定义为δch4，时间的变化量定义为δt，单位为分钟，即δch4/δt≥1时，在1分钟或1分钟的倍数时间内，甲烷浓度的变化与时间变化比值大于1，该值能够设置，或达到满量程时，延时判断总回风负压传感器数据变换，延时时间t＝s
总
/v
冲
，其中s
总
为突出点距离总回负压传感器距离，v
冲
为冲击波传输速度，取300-400km/h，延时时间根据矿井总回风距离采掘工作面距离确定，当甲烷传感器数据快速升高，负压传感器的检测值突然下降20％以上，判断为有冲击波突出发生；s3：关联应急广播系统及人员定位系统，通知全矿井人员进行安全撤离。2.根据权利要求1所述的一种煤矿煤与瓦斯突出报警快速识别方法，其特征在于：所述冲击波为300km/s。3.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括计算机程序，所述计算机程序运行时，执行所述权利要求1-2任一所述的提高煤矿井下总线通信效果的方法。4.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器；存储器，包括计算机程序；所述处理器用于运行所述存储器中的计算机程序，当所述计算机程序运行时，执行所述权利要求1-2任一所述的提高煤矿井下总线通信效果的方法。
技术总结本发明涉及一种煤矿煤与瓦斯突出报警快速识别方法，属于煤矿信息化领域。该方法包括以下步骤：S1：将煤矿井下总回风负压传感器监测值与所有采掘工作面甲烷传感器、采区回风甲烷传感器监测值进行关联；S2：当一个或多个甲烷传感器出现快速升高或达到满量程时，延时判断总回风负压传感器数据变换，延时时间根据矿井总回风距离采掘工作面距离确定，当甲烷传感器数据快速升高，负压传感器快速下降时，判断为有冲击波突出发生；S3：关联应急广播系统及人员定位系统，通知全矿井人员进行安全撤离。综合利用甲烷及总回风负压传感器数据，实现突出异常的快速识别。解决了目前单纯依靠采掘工作面传感器判断突出的不可靠性。作面传感器判断突出的不可靠性。作面传感器判断突出的不可靠性。
技术研发人员：郭江涛 林引 刘亚辉 邓飞 郑芳菲 黄友胜 邵严 胡亮 王飞 张金豪 周代勇 胡宇 张加易 何青松 胡英杰 戴剑波
受保护的技术使用者：中煤科工集团重庆研究院有限公司
技术研发日：2022.04.22
技术公布日：2022/7/5
