采煤工作面煤与瓦斯突出报警方法技术

本发明专利技术公开了一种采煤工作面煤与瓦斯突出报警方法，本报警方法包括合理的传感器设置方法，通过实时监测甲烷浓度、风向、风速传感器的数据变化与传感器故障，实时分析传感器的数据变化与传感器故障信息，如信息异常的组合情况符合报警条件，则发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号。本报警方法充分考虑了煤矿采煤工作面煤与瓦斯突出的各种特征特点，实施简单，可较为准确地判定采煤工作面的煤与瓦斯突出，可有效避免煤与瓦斯突出引发瓦斯爆炸等事故，避免或减少由于瓦斯窒息和瓦斯爆炸造成人员伤亡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种采煤工作面煤与瓦斯突出报警方法，该方法涉及传感器和通信等领域。
技术介绍
煤炭是我国主要能源，约占一次能源70％。煤炭行业是高危行业，瓦斯、水灾、火灾、顶板、煤尘等事故困扰着煤矿安全生产。我国煤矿发生重特大事故中，多数为重特大瓦斯事故，瓦斯事故所造成的伤亡人数也是所有煤矿事故中所占比例最大的。因此，瓦斯事故防治十分重要。瓦斯事故包括瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、瓦斯窒息、瓦斯燃烧等事故。为避免或减少煤与瓦斯突出事故发生，人们提出了多种煤或岩与瓦斯突出防治方法，在煤矿安全生产工作中发挥着重要作用。但现有煤与瓦斯突出实时监测与预报方法(包括微震、声发射、电磁辐射、红外辐射等)误报率和漏报率还较高，难以满足煤矿安全生产的需要。煤矿井下的采煤工作面易发生煤与瓦斯突出，如能准确地判定该区域的煤与瓦斯突出，可有效避免煤与瓦斯突出引发瓦斯爆炸等事故，避免或减少由于瓦斯窒息和瓦斯爆炸造成人员伤亡。
技术实现思路
本专利技术提出了一种采煤工作面煤与瓦斯突出报警方法。当具体方法如下：1.在采煤工作面、采煤工作面上隅角、采煤工作面进风巷靠近工作面处、采煤工作面回风巷中、采煤工作面进风巷靠近分风口处、采区进风巷、采区回风巷，一翼进风巷、一翼回风巷、总进风巷、总回风巷放置全量程或高低浓甲烷传感器；在采煤工作面回风巷、采区回风巷、一翼回风巷和总回风巷放置风速传感器；在采煤工作面进风巷、采区进风巷、一翼进风巷、总进风巷放置风向传感器；在相关分站和电源工作正常，传感器位置设置正确的情况下，实时监测甲烷浓度、风向、风速传感器的数据变化与传感器故障，实时分析传感器的数据变化与传感器故障信息，如信息异常的组合情况符合报警条件，则发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号，切断煤矿井下全部非本质安全电气设备电源，通知撤出煤矿井下作业人员。2.当采煤工作面甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面回风巷甲烷传感器监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4，采煤工作面回风巷风速传感器监测到的风速不低于正常值时，发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号，切断煤矿井下全部非本质安全电气设备电源，通知撤出煤矿井下作业人员。3.当采煤工作面甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面回风巷甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采区回风巷甲烷传感器监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4，采区回风巷风速传感器监测到的风速不低于正常值时，发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号，切断煤矿井下全部非本质安全电气设备电源，通知撤出煤矿井下作业人员。4.当采煤工作面甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面回风巷甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；一翼回风巷甲烷传感器监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值0.7％CH4，一翼回风巷风速传感器监测到的风速不低于正常值时，发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号，切断煤矿井下全部非本质安全电气设备电源，通知撤出煤矿井下作业人员。5.当采煤工作面甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面回风巷甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；总回风巷甲烷传感器监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值0.7％CH4，总回风巷风速传感器监测到的风速不低于正常值时，发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号，切断煤矿井下全部非本质安全电气设备电源，通知撤出煤矿井下作业人员。6.当采煤工作面甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面回风巷甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面上隅角甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采区回风巷甲烷传感器监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；一翼回风巷甲烷传感器监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值0.7％CH4；总回风巷甲烷传感器监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值0.7％CH4时，发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号，切断煤矿井下全部非本质安全电气设备电源，通知撤出煤矿井下作业人员。7.当采煤工作面甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面上隅角甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面进风巷靠近工作面处甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值0.5％CH4；采煤工作面回风巷甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面进风巷风向传感器监测到风流逆转时，发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号，切断煤矿井下全部非本质安全电气设备电源，通知撤出煤矿井下作业人员。8.当采煤工作面甲烷传感器T1J故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面上隅角甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面进风巷靠近工作面处甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值0.5％CH4；采煤工作面回风巷甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采区进风巷风向传感器监测到风流逆转时，发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号，切断煤矿井下全部非本质安全电气设备电源，通知撤出煤矿井下作业人员。9.当采煤工作面甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值(1.0％CH4)；采煤工作面上隅角甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面进风巷靠近工作面处甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值0.5％CH4；采煤工作面回风巷甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；一翼进风巷风向传感器监测到风流逆转时，发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号，切断煤矿井下全部非本质安全电气设备电源，通知撤出煤矿井下作业人员。10.当采煤工作面甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面上隅角甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面进风巷靠近工作面处甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值0.5％CH4；采煤工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采煤工作面煤与瓦斯突出报警方法，其特征在于：煤矿井下，在采煤工作面、采煤工作面上隅角、采煤工作面进风巷靠近工作面处、采煤工作面回风巷中、采煤工作面进风巷靠近分风口处、采区进风巷、采区回风巷，一翼进风巷、一翼回风巷、总进风巷、总回风巷放置全量程或高低浓甲烷传感器；在采煤工作面回风巷、采区回风巷、一翼回风巷和总回风巷放置风速传感器；在采煤工作面进风巷、采区进风巷、一翼进风巷、总进风巷放置风向传感器；在相关分站和电源工作正常，传感器位置设置正确的情况下，实时监测甲烷浓度、风向、风速传感器的数据变化与传感器故障，实时分析传感器的数据变化与传感器故障信息，如信息异常的组合情况符合报警条件，则发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号，切断煤矿井下全部非本质安全电气设备电源，通知撤出煤矿井下作业人员。

【技术特征摘要】
1.一种采煤工作面煤与瓦斯突出报警方法，其特征在于：煤矿井下，在采煤工作面、采煤
工作面上隅角、采煤工作面进风巷靠近工作面处、采煤工作面回风巷中、采煤工作面进
风巷靠近分风口处、采区进风巷、采区回风巷，一翼进风巷、一翼回风巷、总进风巷、
总回风巷放置全量程或高低浓甲烷传感器；在采煤工作面回风巷、采区回风巷、一翼回
风巷和总回风巷放置风速传感器；在采煤工作面进风巷、采区进风巷、一翼进风巷、总
进风巷放置风向传感器；在相关分站和电源工作正常，传感器位置设置正确的情况下，
实时监测甲烷浓度、风向、风速传感器的数据变化与传感器故障，实时分析传感器的数
据变化与传感器故障信息，如信息异常的组合情况符合报警条件，则发出煤与瓦斯突出
报警和断电闭锁信号，切断煤矿井下全部非本质安全电气设备电源，通知撤出煤矿井下
作业人员。
2.如权利要求1所述的报警方法，其特征在于：当采煤工作面甲烷传感器故障，或监测到
的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面回风巷甲烷传感器监测到的甲
烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4，采煤工作面回风巷风速传感器监测到的风速不
低于正常值时，发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号，切断煤矿井下全部非本质安全
电气设备电源，通知撤出煤矿井下作业人员。
3.如权利要求1所述的报警方法，其特征在于：当采煤工作面甲烷传感器故障，或监测到
的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面回风巷甲烷传感器故障，或监
测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采区回风巷甲烷传感器监测到的甲烷
浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4，采区回风巷风速传感器监测到的风速不低于正常
值时，发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号，切断煤矿井下全部非本质安全电气设备
电源，通知撤出煤矿井下作业人员。
4.如权利要求1所述的报警方法，其特征在于：当采煤工作面甲烷传感器故障，或监测到
的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面回风巷甲烷传感器故障，或监
测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；一翼回风巷甲烷传感器监测到的甲烷
浓度迅速增高或达到报警值0.7％CH4，一翼回风巷风速传感器监测到的风速不低于正常
值时，发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号，切断煤矿井下全部非本质安全电气设备
电源，通知撤出煤矿井下作业人员。
5.如权利要求1所述的报警方法，其特征在于：当采煤工作面甲烷传感器故障，或监测到
的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面回风巷甲烷传感器故障，或监
测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；总回风巷甲烷传感器监测到的甲烷浓
度迅速增高或达到报警值0.7％CH4，总回风巷风速传感器监测到的风速不低于正常值时，

\t发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号，切断煤矿井下全部非本质安全电气设备电源，
通知撤出煤矿井下作业人员。
6.如权利要求1所述的报警方法，其特征在于：当采煤工作面甲烷传感器故障，或监测到
的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面回风巷甲烷传感器故障，或监
测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面上隅角甲烷传感器故障，
或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采区回风巷甲烷传感器监测到的
甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；一翼回风巷甲烷传感器监测到的甲烷浓度迅
速增高或达到报警值0.7％CH4；总回风巷甲烷传感器监测到的甲烷浓度迅速增高或达到
报警值0.7％CH4时，发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号，切断煤矿井下全部非本质
安全电气设备电源，通知撤出煤矿井下作业人员。
7.如权利要求1所述的报警方法，其特征在于：当采煤工作面甲烷传感器故障，或监测到
的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面上隅角甲烷传感器故障，或监
测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面进风巷靠近工作面处甲烷
传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值0.5％CH4；采煤工作面回风巷
甲烷传感器故障，或监测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面进
风巷风向传感器监测到风流逆转时，发出煤与瓦斯突出报警和断电闭锁信号，切断煤矿
井下全部非本质安全电气设备电源，通知撤出煤矿井下作业人员。
8.如权利要求1所述的报警方法，其特征在于：当采煤工作面甲烷传感器T1J故障，或监
测到的甲烷浓度迅速增高或达到报警值1.0％CH4；采煤工作面上隅角甲烷传感器故障，
或监测到的甲烷浓度迅速增高或达...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙继平，刘毅，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11