本發(fā)明涉及煤礦安全，具體為一種含瓦斯煤層構(gòu)造界面滑移失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方法。

背景技術(shù)：

1、煤層瓦斯又稱(chēng)煤層氣，從煤和圍巖中逸出的甲烷、二氧化碳和氨等組成的混合氣體，瓦斯是煤礦生產(chǎn)中的有害因素，它不僅污染空氣，而且當(dāng)空氣中瓦斯含量為5％～16％時(shí)，遇火會(huì)引起爆炸，造成事故，瓦斯爆炸是可以預(yù)防的，瓦斯突出也是可以預(yù)測(cè)的，如經(jīng)常測(cè)量巷道空氣中的瓦斯含量，測(cè)量瓦斯涌出量，并采取有效通風(fēng)、嚴(yán)禁煙火、預(yù)先抽放、開(kāi)采保護(hù)層、人工突出等措施，可以保障煤礦生產(chǎn)的安全，重要的是應(yīng)該研究解決煤礦瓦斯的綜合利用問(wèn)題，變害為利，專(zhuān)門(mén)抽放集中瓦斯用作氣體燃料和制造炭黑等；

2、市面上一般的含瓦斯煤層構(gòu)造界面滑移失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方法在對(duì)含瓦斯煤層構(gòu)造界面進(jìn)行預(yù)警時(shí)，預(yù)測(cè)方法較為單一，無(wú)法對(duì)含瓦斯煤層構(gòu)造界面進(jìn)行模擬查看，并且無(wú)法為用戶(hù)提供防治措施參考，不便計(jì)算出不同防治措施針對(duì)含瓦斯煤層構(gòu)造界面滑移失穩(wěn)時(shí)的投入產(chǎn)出比，導(dǎo)致用戶(hù)無(wú)法靈活地選擇防治措施，為此，我們提出一種含瓦斯煤層構(gòu)造界面滑移失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種含瓦斯煤層構(gòu)造界面滑移失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方法。

2、以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種含瓦斯煤層構(gòu)造界面滑移失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方法，包括以下步驟：

3、步驟一、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)含瓦斯煤層構(gòu)造界面的情況，并采集圍巖地質(zhì)環(huán)境以及采掘擾動(dòng)的變化信息；

4、步驟二、建立含瓦斯煤層構(gòu)造界面模型，在界面模型中模擬各種圍巖地質(zhì)環(huán)境以及采掘擾動(dòng)的變化對(duì)含瓦斯煤層構(gòu)造界面的影響；

5、步驟三、提取圍巖地質(zhì)環(huán)境以及采掘擾動(dòng)對(duì)含瓦斯煤層構(gòu)造界面滑移穩(wěn)定性影響較大的因素；

6、步驟四、預(yù)測(cè)含瓦斯煤層構(gòu)造界面的物理力學(xué)特征演化，并且通過(guò)不同的監(jiān)測(cè)參量變化反演界面失穩(wěn)預(yù)測(cè)結(jié)果；

7、步驟五、采集各種防治含瓦斯煤層構(gòu)造界面出現(xiàn)滑移失穩(wěn)的方法，并將其納為分級(jí)防治措施，并將其納為分級(jí)防治措施；

8、步驟六、使界面模型出現(xiàn)臨界滑移失穩(wěn)的情況，檢測(cè)各種防治措施對(duì)界面模型的影響；

9、步驟七、根據(jù)含瓦斯煤層構(gòu)造界面分析防治滑移失穩(wěn)所需要的參量要求；

10、步驟八、將各種防治措施對(duì)界面模型的影響轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一安全數(shù)值，得出四組排序表，然后將四組排序表向用戶(hù)展示。

11、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述步驟一中，在對(duì)含瓦斯煤層構(gòu)造界面進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，可采用巖石探測(cè)、應(yīng)力監(jiān)測(cè)、瓦斯監(jiān)測(cè)、巖層位移監(jiān)測(cè)、滲流監(jiān)測(cè)及現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)的方式獲取信息，并對(duì)獲取的六組信息進(jìn)行總結(jié)分析，以提高含瓦斯煤層構(gòu)造界面信息的準(zhǔn)確性，同時(shí)，可利用監(jiān)測(cè)含瓦斯煤層構(gòu)造界面的方法對(duì)含瓦斯煤層構(gòu)造界面周?chē)牟删驍_動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，獲取采掘擾動(dòng)的變化信息，此外，圍巖地質(zhì)環(huán)境的變化信息可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)及現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)的方式進(jìn)行綜合獲取。

12、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述步驟二接收步驟一采集的信息，并根據(jù)含瓦斯煤層構(gòu)造界面信息模擬出界面模型，然后將圍巖地質(zhì)環(huán)境變化信息和采掘擾動(dòng)變化信息在界面模型中進(jìn)行模擬，具體模擬方法是利用geomode?l?l?er對(duì)輸入的含瓦斯煤層構(gòu)造界面信息構(gòu)建，然后計(jì)算含瓦斯煤層構(gòu)造界面附近采集的信息對(duì)含瓦斯煤層構(gòu)造界面信息的影響比例，并按照采集的信息對(duì)含瓦斯煤層構(gòu)造界面信息的影響比例對(duì)采集的信息對(duì)含瓦斯煤層構(gòu)造界面進(jìn)行調(diào)整，以查看其對(duì)界面模型的影響。

13、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述步驟三中，步驟三接收步驟二處理的信息，在提取圍巖地質(zhì)環(huán)境及采掘擾動(dòng)對(duì)含瓦斯煤層構(gòu)造界面影響較大的因素前，需將環(huán)境變化信息和采掘擾動(dòng)變化信息拆分成單一因素，從而方便查看單一因素對(duì)含瓦斯煤層構(gòu)造界面的影響，方便控制環(huán)境因素，具體拆分方法如下：

14、s?i、確定需要研究環(huán)境中的因素；

15、s2、根據(jù)研究目的和需要，可以選擇合適的方法將環(huán)境因素拆分開(kāi)來(lái)；

16、s3、在研究單一環(huán)境因素時(shí)，先控制除單一環(huán)境因素的因素對(duì)含瓦斯煤層構(gòu)造界面的影響；

17、s4、綜合得出單一因素對(duì)含瓦斯煤層構(gòu)造界面的影響；

18、然后分別將拆分出的單一因素模擬輸入到界面模型中，獲取全部單一因素對(duì)界面模型的影響，并將其轉(zhuǎn)換成影響數(shù)值，最后對(duì)全部單一因素的影響數(shù)值進(jìn)行排序處理，得出對(duì)界面模型影響較大的單一因素。

19、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述步驟四接收步驟三處理的信息，在對(duì)含瓦斯煤層構(gòu)造界面是否會(huì)出現(xiàn)滑移失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，可在界面模型中進(jìn)行模擬，并將環(huán)境變化信息和采掘擾動(dòng)變化信息模擬輸送到界面模型中，同時(shí)可設(shè)置模擬倍速，以便用戶(hù)更直觀地查看環(huán)境及采掘擾動(dòng)的各種變化對(duì)界面模型的影響，此外，還設(shè)置了三種預(yù)警等級(jí)，不同預(yù)警等級(jí)對(duì)應(yīng)的模擬結(jié)果如下：

20、一級(jí)為綠色標(biāo)識(shí)，表示模擬設(shè)定時(shí)間間隔后界面模型無(wú)滑移失穩(wěn)跡象；

21、二級(jí)為黃色標(biāo)識(shí)，表示模擬設(shè)定時(shí)間間隔后界面模型有滑移失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)的可能；

22、三級(jí)為紅色標(biāo)識(shí)，表示模擬設(shè)定時(shí)間間隔后界面模型初步出現(xiàn)滑移失穩(wěn)甚至已經(jīng)開(kāi)始發(fā)生滑移失穩(wěn)；

23、針對(duì)不同的預(yù)測(cè)結(jié)果，采用不同的預(yù)警方式，使用戶(hù)在制定含瓦斯煤層構(gòu)造界面滑移失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)的緩解措施時(shí)更具針對(duì)性。

24、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述步驟五在采集各種緩解含瓦斯煤層構(gòu)造界面出現(xiàn)滑移失穩(wěn)的方法時(shí)，然后利用mysql、m?i?crosoftsqlserver、orac?l?edatabase以及postgresql建立初階、中階和高階方法庫(kù)，不同方法庫(kù)的區(qū)分條件如下：

25、初階方法庫(kù)記錄的方法針對(duì)含瓦斯煤層構(gòu)造界面存有滑移失穩(wěn)跡象的情況；

26、中階方法庫(kù)記錄的方法針對(duì)含瓦斯煤層構(gòu)造界面開(kāi)始滑移失穩(wěn)，但對(duì)礦井生產(chǎn)安全影響較小，存在一定安全隱患的情況；

27、高階方法庫(kù)記錄的方法針對(duì)含瓦斯煤層構(gòu)造界面滑移失穩(wěn)對(duì)礦井生產(chǎn)安全造成較大威脅，可能引發(fā)煤層透水及頂板垮塌等嚴(yán)重安全隱患的情況；

28、通過(guò)上述方法的記錄，當(dāng)含瓦斯煤層構(gòu)造界面出現(xiàn)不同階段的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，能夠針對(duì)不同階段的滑移失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)提出更合理的防治措施。

29、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述步驟六中，步驟六接收步驟五處理的信息，使界面模型調(diào)節(jié)到出現(xiàn)滑移失穩(wěn)的情況，然后針對(duì)不同情況匹配相應(yīng)的防治措施，并在界面模型中模擬實(shí)行不同的防治措施，以分析其在緩解含瓦斯煤層構(gòu)造界面出現(xiàn)滑移失穩(wěn)時(shí)的效果。

30、例如當(dāng)界面模型出現(xiàn)滑移失穩(wěn)時(shí)，為界面模型加強(qiáng)支護(hù)，具體加強(qiáng)支護(hù)的方式可以采用鋼架支護(hù)、錨桿支護(hù)、注漿加固等方式，然后計(jì)算上述方式的支撐數(shù)據(jù)，然后將支撐數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)浇缑婺Ｐ椭?，這時(shí)計(jì)算界面模型調(diào)節(jié)到出現(xiàn)滑移失穩(wěn)時(shí)的滑移力，查看支撐數(shù)據(jù)能夠消除的滑移力。

31、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述步驟七中，步驟七接收步驟六處理的信息，在界面模型中模擬實(shí)行防治措施時(shí)，能夠同比分析所使用的材料種類(lèi)和材料重量，形成材料清單，然后從互聯(lián)網(wǎng)上獲取眾多材料的價(jià)格，計(jì)算出不同防治措施所使用材料的總價(jià)格。

32、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述步驟八中，步驟八接收步驟七處理的信息，在將各種防治措施對(duì)界面模型的影響轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一安全數(shù)值時(shí)，會(huì)同步分析各種防治措施能夠延長(zhǎng)界面模型不出現(xiàn)滑移失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)間，然后將轉(zhuǎn)換的統(tǒng)一安全數(shù)值和延長(zhǎng)界面模型不出現(xiàn)滑移失穩(wěn)的時(shí)間進(jìn)行排序處理，再根據(jù)各種補(bǔ)救方式所使用材料的總價(jià)格、轉(zhuǎn)換的統(tǒng)一安全數(shù)值以及延長(zhǎng)的時(shí)間計(jì)算補(bǔ)救方式的投入產(chǎn)出比，最后將投入產(chǎn)出比和總價(jià)格進(jìn)行排序，得出四組排序表格。

33、采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

34、1.本發(fā)明通過(guò)含瓦斯煤層構(gòu)造界面模型的建立，能夠監(jiān)測(cè)圍巖地質(zhì)環(huán)境以及采掘擾及對(duì)構(gòu)造界面物理力學(xué)性質(zhì)的影響，提高對(duì)含瓦斯煤層構(gòu)造界面出現(xiàn)滑移失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，能夠針對(duì)界面滑移失穩(wěn)的不同階段提供不同的補(bǔ)救方法，同時(shí)會(huì)模擬分析補(bǔ)救方法，計(jì)算出該補(bǔ)救方法的性?xún)r(jià)比，為用戶(hù)提供信息參考；

35、2.本發(fā)明通過(guò)界面模型的建立，當(dāng)獲取到防治措施時(shí)，能夠?qū)⒎乐未胧┰诮缑婺Ｐ蜕线M(jìn)行模擬，從而了解防治措施對(duì)含瓦斯煤層構(gòu)造界面滑移失穩(wěn)的緩解效果，為用戶(hù)提供防治措施的效果參考，當(dāng)含瓦斯煤層構(gòu)造界面出現(xiàn)滑移失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，用戶(hù)能夠根據(jù)含瓦斯煤層構(gòu)造界面滑移風(fēng)險(xiǎn)的程度以及各種防治措施的效果選擇合適的補(bǔ)救方案；

36、3.本發(fā)明通過(guò)防治措施所使用的資金分析，從而能夠得出四組排序表信息，在含瓦斯煤層構(gòu)造界面發(fā)生滑移失穩(wěn)時(shí)能夠使用戶(hù)更加靈活地選擇防治措施，使用戶(hù)能夠更好變通，從而提高用戶(hù)的隨機(jī)應(yīng)變能力，而不同的預(yù)警方式能夠使用戶(hù)更加快速地了解含瓦斯煤層構(gòu)造界面滑移失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)的緊急程度。