基于K线原理的矿井瓦斯异常诊断及预警研究
本文选题:矿井瓦斯 + 监测数据 ; 参考:《中国矿业大学》2017年硕士论文
【摘要】:矿井灾害是影响我国煤矿生产安全最主要的因素之一,而瓦斯灾害又是矿井灾害中最重要的部分。充分利用煤矿监测监控系统数据库中海量瓦斯监测数据并加以有效分析,实现准确、可靠的瓦斯异常诊断及趋势预测,将显著提升矿井瓦斯灾害的预警能力。本文针对煤矿安全监测监控系统数据库中海量瓦斯监测数据,提出基于K线原理的矿井瓦斯趋势分析及安全评估方法,其主要研究如下:(1)提出瓦斯K线函数,并研究确定了瓦斯K线图的表示方式。结合井下复杂多变的环境与瓦斯监测实况,重点分析总结出7类瓦斯单根K线形态特征及其瓦斯监测含义。在归纳瓦斯时间序列异常模式的同时,从K线图角度对瓦斯异常模式进行研究,得出煤与瓦斯突出时呈大阳线形态等结论。据此确立瓦斯异常K线诊断准则,运用VB.NET程序设计语言编写了瓦斯异常K线诊断程序,通过对105条不同矿井瓦斯K线异常序列进行混合诊断,结果表明,准确率达到93.3%,普适性较强。(2)建立矿井瓦斯指数模型体系,即总指数层与分指数层,其中分指数层又划分出板块指数与用户自定义指数。并对比研究等权法、变异系数法及风量法三种权重方法,得出变异系数法比等权法更能突显重要程度,而风量赋权法使瓦斯指数具有明确物理含义,即瓦斯量之比的结论。提取PDS矿监测数据进行指数计算分析可知:在含校验工作的检修时段瓦斯总指数波动剧烈,是人为影响而非井下瓦斯真实状况,在其余时段瓦斯指数均能真实反映井下瓦斯优劣状况,具有重要参考意义。(3)验证了5个K线趋势指标技术在矿井瓦斯监测预警中的应用,各指标分别为移动均线指标MA、指数移动均线EMA、指数平滑移动移动均线MACD、动向指标DMI、相对强弱指标RSI、偏离率指标BIAS,并依据其理论基础及计算模型,开发相应软件,应用于矿井瓦斯监测的安全评价之中;基于瓦斯指数技术指标,通过对其K线形态与趋势指标技术组合分析研究,进而实现对矿井瓦斯状态的实时评估分析及预警。(4)以瓦斯K线原理、矿井瓦斯指数及瓦斯K线趋势指标等为基础,设计出矿井瓦斯异常诊断及预警数据库,并开发出系统软件,实现对矿井瓦斯状态进行实时分析诊断及预警。
[Abstract]:Mine disaster is one of the most important factors affecting the production safety of coal mine in China, and gas disaster is the most important part of mine disaster. By making full use of the massive gas monitoring data in the database of coal mine monitoring and monitoring system and analyzing them effectively, the accurate and reliable gas abnormal diagnosis and trend prediction will be realized, and the ability of early warning of mine gas disaster will be improved significantly. Aiming at the massive gas monitoring data in the database of coal mine safety monitoring and monitoring system, this paper puts forward a method of mine gas trend analysis and safety evaluation based on the principle of K line, the main research of which is as follows: (1) the function of gas K line is proposed. The expression mode of gas K graph is studied and determined. Combined with the complicated and changeable environment and the gas monitoring situation, the paper analyzes and summarizes seven types of gas single K line shape characteristics and its gas monitoring meaning. This paper sums up the abnormal mode of gas time series, studies the abnormal mode of gas from the angle of K chart, and draws the conclusion that the coal and gas outburst are in the form of Dayang line and so on. Based on this, the diagnostic criteria of gas anomaly K line are established, and the program of gas anomaly K line diagnosis is compiled by using VB.NET programming language. Through the mixed diagnosis of 105 different mine gas K line abnormal sequences, the results show that. The model system of mine gas index is established, that is, the total index layer and the sub-index layer, in which the plate index and the user-defined index are divided into the sub-index layer. Three weight methods, equal weight method, coefficient of variation method and air volume method, are compared. It is concluded that the variation coefficient method is more important than the equal weight method, while the air volume weighting method makes the gas index have a clear physical meaning, that is, the ratio of gas quantity. Extracting the monitoring data of PDS mine for index calculation and analysis, we can know that the total gas index fluctuates intensely during the overhaul period with checking work, which is influenced by man and not the true condition of underground gas. In other periods, gas index can truly reflect the underground gas condition, which has important reference significance.) it verifies the application of 5 K line trend index technology in mine gas monitoring and warning. Each index is the moving average index (MAA), the index moving average (EMA), the exponential smooth moving average (MACD), the trend index (DMI), the relative strength index (RSI), the deviation rate index (Bias), and the corresponding software is developed according to its theoretical basis and calculation model. It is applied to the safety evaluation of mine gas monitoring, and based on the technical index of gas index, the combination of K line shape and trend index is analyzed and studied. Based on the principle of gas K line, mine gas index and trend index of gas K line, the database of mine gas abnormal diagnosis and early warning is designed, and the system software is developed. Realize the real-time analysis diagnosis and early warning of mine gas state.
【学位授予单位】:中国矿业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD712
【参考文献】
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,本文编号:1863632
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