[发明专利]一种矿井瓦斯浓度预警方法

权利要求书

1.一种矿井瓦斯浓度预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将不同班次风速、瓦斯监测数据序列转化为瓦斯流量数据序列集Q；

S2、将Q中各序列按照设定样本维数m进行重构，将每天的监测数据重构形成n个样本，根据样本距离确定生产因素对瓦斯涌出影响时间的长度

S3、以步骤S2确定的t为分界点，计算检修班次内时间点t′前后监测数据样本的均值之差序列C；

S4、计算历史监测数据中样本均值之差序列C的平均值μ和标准差σ，确定一定置信水平下生产因素对瓦斯浓度大小影响的置信区间[μ-βσ,μ+βσ],β为样本均值之差近似服从概率分布的概率密度值；

S5、根据步骤S2和步骤S4确定的生产因素对瓦斯涌出影响时间的长度以及一定置信水平下生产因素对瓦斯浓度大小影响的置信区间，进行瓦斯浓度预警。

2.根据权利要求1所述的一种矿井瓦斯浓度预警方法，其特征在于：所述步骤S1中，将通风对瓦斯浓度的影响转化为瓦斯流量数据序列集Q，将Q按生产班、检修班和准备班的时间划分段组成序列集Q＝{Q₁,Q₂,Q₃}，所述瓦斯流量数据序列Q_t＝x_t×v×S，其中，t表示监测时刻，v表示风速，S表示巷道断面积，x_t表示t时刻瓦斯浓度监测值。

3.根据权利要求2所述的一种矿井瓦斯浓度预警方法，其特征在于，重构所述样本具体为Q_i＝{q_ijk}，其中，i＝1,2,3，j＝1,2,…,n，k＝1,2,…,m。

4.根据权利要求3所述的一种矿井瓦斯浓度预警方法，其特征在于，计算检修班和准备班的监测数据序列Q₂和Q₃中所有样本的距离均值当减小并趋于临界值ε时，所述ε小于0.05，即可依据样本距离确定生产影响时间的长度

5.根据权利要求4所述的一种矿井瓦斯浓度预警方法，其特征在于，所述样本距离具体为：

其中，j＝1,2,…,n，n＝N-m+1，t＝jmΔt，Δt为监测周期，N为序列长度。

6.根据权利要求3所述的一种矿井瓦斯浓度预警方法，其特征在于，所述均值之差C具体为：

其中，n₁＝N₁-m+1，n₂＝N₂-m+1，N₁和N₂分别为检修班次中以时间点t′分割成2段序列的长度。

7.根据权利要求6所述的一种矿井瓦斯浓度预警方法，其特征在于，建立历史监测数据中所述瓦斯流量样本均值之差序列C，计算序列C的均值μ和标准差σ。

8.根据权利要求7所述的一种矿井瓦斯浓度预警方法，其特征在于，根据所述均值μ和标准差σ，确定在一定置信水平下生产因素对瓦斯浓度大小影响的置信区间[μ-βσ,μ+βσ]，β为一定置信水平下样本均值之差近似服从概率分布的概率密度值。

9.根据权利要求2所述的一种矿井瓦斯浓度预警方法，其特征在于，所述瓦斯浓度预警方法能够与安全监测监控主机联机，根据Q_t＝x_t×v×S将瓦斯流量数据序列集Q还原为瓦斯浓度序列，提高矿井瓦斯监测数据时间序列分析的准确性，定量确定生产对工作面瓦斯浓度影响大小。