[发明专利]采煤工作面瓦斯浓度动态危险度的超前预测方法

权利要求书

1.采煤工作面瓦斯浓度动态危险度的超前预测方法，其特征在于：包括以下步骤，

S100：定时连续记录采煤工作面瓦斯浓度与工作面单位时间落煤量、瓦斯抽采流量、进风量以及工作面中间支架工作阻力的监测数据；

S200：利用S100中的监测数据，构建确定采煤工作面瓦斯浓度与单位时间落煤量、瓦斯抽采流量、进风量、支架工作阻力之间的函数关系；

S300：根据S200构建的函数关系，计算由单位时间落煤量、瓦斯抽采流量、进风量以及支架工作阻力共同构成的瓦斯浓度调控活动失稳域；

S400：计算生产调控活动实时状态与失稳域之间的实时距离，并进行无量纲归一化处理；

S500：利用无量纲归一化处理的实时距离，计算采煤工作面瓦斯浓度调控活动状态的动态危险度，即为瓦斯浓度动态危险度的超前预测值。

2.根据权利要求1所述的采煤工作面瓦斯浓度动态危险度的超前预测方法，其特征在于：所述的步骤S100中，每隔30分钟记录一次，连续监测统计10天。

3.根据权利要求1所述的采煤工作面瓦斯浓度动态危险度的超前预测方法，其特征在于：所述的步骤S200具体计算过程为：

S201：设x为采煤工作面的瓦斯浓度、z₁为采煤工作面的单位时间落煤量、z₂为瓦斯抽采流量、z₃为工作面进风量、z₄为工作面中间支架的工作阻力，则瓦斯浓度与单位时间落煤量、瓦斯抽采流量、进风量、支架工作阻力之间的函数关系模型如公式1所示；

（1）

式中，、为待定系数，i= 0，1，2，3，4；j= 1，2，3，4；

S202：将监测数据代入公式1，建立回归方程组，通过解方程组确定公式中的待定系数、，得到以瓦斯浓度为因变量，单位时间落煤量、瓦斯抽采流量、进风量、支架工作阻力为自变量构成的明确的函数关系G。

4.根据权利要求1或3所述的采煤工作面瓦斯浓度动态危险度的超前预测方法，其特征在于：所述的步骤S300具体计算过程为：

S301：根据采煤工作面设定的瓦斯浓度预警值q和瓦斯爆炸的瓦斯浓度范围，确定瓦斯浓度的失稳域A，即x∈A；

S302：所有使采煤工作面瓦斯浓度落入其失稳域A的单位时间落煤量、瓦斯抽采流量、进风量、支架工作阻力的状态组合为瓦斯浓度调控活动的失稳域B，其计算过程如公式2所示；

（2）

式中，a_j为瓦斯浓度的失稳域A中的点，j= 1，2，…，n。