[发明专利]一种瓦斯气团生命周期预测及基于其的瓦斯浓度预测方法

摘要

一种瓦斯气团生命周期预测及基于其的瓦斯浓度预测方法，步骤如下：1)根据瓦斯气团在巷道中的运移规律，及其运移过程中瓦斯浓度衰减率的变化，将瓦斯气团生命周期分为孕育、稳态漂移、扩散消逝；2)在巷道内采集一组瓦斯浓度数据；3)建立GM(1,1)预测模型并编译好MATLAB程序，在MATLAB程序中输入瓦斯浓度数据及后面需要预测瓦斯浓度值的点的个数；4)运行程序得到预测的瓦斯浓度值，计算出相应的瓦斯浓度衰减率；5)根据瓦斯浓度衰减率变化情况对应得到瓦斯气团生命周期所处阶段；6)判断该高浓度瓦斯气团能否安全扩散或排出巷道，若不能，则提前采取相应措施预防事故的发生。本发明能够有效地预防井下灾害的发生。

主权项

1.一种瓦斯气团生命周期的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)根据瓦斯气团在巷道中的运移规律，将瓦斯气团的生命周期分为孕育阶段、稳态漂移阶段、扩散消逝阶段；/n孕育阶段：瓦斯浓度快速或缓慢上升，表明此时有新的瓦斯涌出，瓦斯气团快速积聚，当瓦斯浓度到达峰值时，瓦斯涌出停止，此时，瓦斯气团处于孕育阶段；/n稳态漂移阶段：涌出的瓦斯气团稳定后，在风流的力的作用下，该瓦斯气团会随风流一起向前漂移设定距离，且保持自身内部结构不变，瓦斯浓度变化趋于稳定，瓦斯气团相对稳定，此时，瓦斯气团处于稳态漂移阶段；/n扩散消逝阶段：瓦斯气团随风流漂移设定距离后，瓦斯气团中的瓦斯浓度开始快速或缓慢降低，直至瓦斯气团被排出巷道或完全扩散至瓦斯浓度安全范围，此时，瓦斯气团处于扩散消逝阶段；/n2)通过瓦斯浓度衰减率k的变化情况，预测出瓦斯气团所处阶段：/n瓦斯浓度衰减率k通过以下公式得到：/n