“区域煤矿安全态势智能分析与预警技术”专题

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“区域煤矿安全态势智能分析与预警技术”专题

来源：《工矿自动化》2020年第7期

专题来源于《工矿自动化》2020年第7期，共6项研究成果。

行业视野: 安全
类别; 34个
关键词; 14位
专家; 6篇
论文; 2801IP
点击量; 1300次
下载量

2013—2018年全国煤矿事故规律分析及对策研究

作者(Author)：宁小亮

摘要：在统计2013—2018年期间全国煤矿事故数据的基础上，从事故发生地区、发生时间、煤矿所有制、事故类型等方面研究了全国煤矿事故的发生规律及特点，为从宏观层面进行区域煤矿安全态势分析及预警提供了基础支撑。研究结果表明：① 南方五省（市）的煤矿事故总量占比较高，黑龙江、贵州应严防连续重特大事故，煤炭大省防控重特大事故任务依旧艰巨。② 每年春节后3—5月复工复产及第4季度煤炭需求增加是导致该时间段煤矿事故高发的主要原因。③ 乡镇煤矿事故起数占总量的50%以上；国有地方煤矿对较大事故、重特大事故的控制较好，事故起数、死亡人数均在总量的10%以下；国有重点煤矿事故起数占总量的25%以上，重大事故起数占全国重大事故总量的35%以上，因此，国有重点煤矿应严控重特大事故。④ 顶板事故起数最多，瓦斯事故造成的死亡人数最多；瓦斯、顶板、运输是控制煤矿事故总量的关键，瓦斯、水灾是防范和遏制煤矿重特大事故的重点。针对煤矿事故发生规律及特点，从产业政策、重点防控对象、技术与人员、监管监察4个方面提出以下对策及建议：进一步深化供给侧结构性改革，从根本上提升煤炭行业整体安全生产水平；根据从事故发生地区、发生时间、煤矿所有制、事故类型等方面确定的重点防控对象，采取针对性管控措施；进一步加大煤矿安全技术装备投入，加强从业人员管理与技术能力；合理调配监管监察资源，加大科学监管监察力度。

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工矿自动化

2020年第07期

894

449
瓦斯灾害区域安全态势预警技术

作者(Author)：张庆华, 宁小亮, 宋志强, 和树栋

摘要：为进一步提高我国煤矿瓦斯灾害区域防控能力、提升监管监察执法效能，研究了瓦斯灾害区域安全态势预警技术。根据我国煤矿监管监察行政管理模式，将预警区域划分为全国区域、省（市）级区域、煤监分局管辖区域、地市级行政区域4个区域层级，并根据分级管控的需要将预警划分为蓝色、黄色、橙色、红色4个等级，其对应的风险程度依次升高；从区域煤矿固有自然属性、矿井布局及采掘条件、事故的时空规律、宏观技术和经济政策、矿井重大隐患5个方面建立了瓦斯灾害区域安全态势预警指标体系，并构建了基于层次分析法的预警模型，实现了多指标的融合分析与决策；设计、开发了瓦斯灾害区域安全态势预警软件系统，实现了数据的动态采集与存储、综合分析和实时预警。

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工矿自动化

2020年第07期

357

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基于防突预测特征的地质异常智能判识方法

作者(Author)：马国龙

摘要：针对煤矿现有物探、钻探手段超前探测小型地质构造和煤层赋存变化等地质异常效果不好，以及防突预测数据隐含信息发掘不够、利用不足等问题，提出了根据防突预测特征与地质异常之间的相关性进行地质异常智能判识的思路；从单次防突预测事件数据分布和前后连续防突预测事件数据变化2个层面，构建了10个防突预测特征指标，形成了防突预测特征指标体系；采用关联分析方法，提出了基于防突预测特征的地质异常智能判识方法，并对特征指标二元属性转换、关联规则分析、有效规则提取、判识准则建立、地质异常可能性等级划分等关键环节进行了重点阐述；采用B/S架构，设计、开发了基于防突预测特征的地质异常智能判识系统，实现了防突预测信息在线采集、防突预测特征自动分析、地质异常超前动态判识，以及判识结果网站和移动终端等多渠道联动发布。现场试验结果表明，该系统能够自主构建地质异常判识准则，地质异常判识总准确率达到了87.63%，为煤矿超前掌握地质异常提供了有效手段，实现了防突预测数据隐含价值的拓展应用。

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工矿自动化

2020年第07期

352

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区域煤矿瓦斯灾害风险预警数据采集技术研究

作者(Author)：李明建, 赵旭生, 谈国文, 宋志强, 廖成

摘要：以各级煤矿安全监管监察部门、矿业集团公司对辖区内所有煤矿瓦斯灾害风险宏观预警为出发点，指出区域煤矿瓦斯灾害风险预警基础数据具有多源、异构、海量、多维等特征，数据采集存在信息不全面及模式单一、维度固化等问题；将区域煤矿瓦斯灾害风险预警基础数据分为区域内矿井自然环境风险数据、区域内矿井生产系统风险数据、区域内矿井瓦斯防治风险数据、宏观安全环境风险数据4类；介绍了具有结构化特征的煤矿安全监控及瓦斯灾害预警数据、具有半结构化特征的监管监察执法检查数据、具有非结构化特征的煤矿音视频监控数据的采集技术，重点研究了基于.NET Core跨平台Web API的煤矿安全监控及瓦斯灾害预警数据采集技术，以及基于主题网络爬虫的宏观安全环境风险数据采集技术；设计了适用于互联网环境的区域煤矿瓦斯灾害风险预警数据采集系统，现场试验表明，该系统能够全面、可靠、及时地采集区域煤矿瓦斯灾害风险预警基础数据。

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工矿自动化

2020年第07期

388

197
煤与瓦斯突出预测多元数据可视化系统构建与应用

作者(Author)：蒲阳, 宋志强, 宁小亮

摘要：针对现有煤与突出预测方法存在可视化程度低、突出预测准确性和实时性不高等问题，以新元煤矿为试验矿井，构建了煤与瓦斯突出预测多元数据可视化系统。该系统通过物探、钻探等方式及WTC瓦斯突出参数仪、安全监控系统、专用数据采集仪获取突出预测所涉及的基础数据，通过井下工业环网和地面办公网实现突出预测数据的传输；采用涵盖突出危险性时空演化关系的区域总体把控、局部在线辨识两级预测方法，通过深度挖掘煤与瓦斯突出预测多元数据，使杂乱的原始数据变得有序，为数据可视化奠定基础；通过基于WebGIS的突出预测综合可视化平台对区域预测和局部预测子系统的数据进行有效融合，实现对预测结果及多元数据的直观展示，使突出预测过程可控、结果可查。应用结果表明，该系统改变了新元煤矿突出预测指标单一、不连续的现状，显著提高了矿井煤与瓦斯突出预测准确性与实时性。

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工矿自动化

2020年第07期

374

165
煤矿瓦斯传感器人工调校噪声数据处理方法

作者(Author)：胡峰, 叶福豪, 王国胤, 代劲

摘要：传统噪声数据处理方法对输入数据有一定的要求，且运行时间较长。而煤矿瓦斯传感器人工调校噪声数据存在数量少、质量差、时间不一致、易受环境影响等问题，采用传统噪声处理方法难以滤除该噪声数据。针对上述问题，提出了一种煤矿瓦斯传感器人工调校噪声数据处理方法。采用数据平均值填充煤矿瓦斯传感器浓度数据缺失值；采用多时间粒度构建煤矿瓦斯传感器浓度数据的特征集和样本集；采用高斯函数、混合高斯函数、二项式函数、三项式函数、分段二项式函数5种曲线拟合函数拟合人工调校噪声数据，并基于最小二乘法确定拟合函数参数，根据拟合效果得到最优的拟合函数；通过分析人工调校噪声数据得出该噪声数据与瓦斯浓度上升的斜率、峰值、调校前后浓度差等基本特征有关，根据这些基本特征识别出人工调校噪声数据并删除。实验结果验证了该方法的有效性。

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工矿自动化

2020年第07期

436

160

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