基于三角模糊数预测潘一矿13-1煤层煤与瓦斯突出方法研究
本文关键词: 煤与瓦斯突出 三角模糊数 预测 隶属度函数 危险性指标 出处:《安徽理工大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:煤矿安全是我国煤炭安全生产工作的关键环节,在煤矿生产的过程中,会出现一种错综复杂的动力现象—煤与瓦斯突出,这一自然灾害严重威胁着煤矿的安全生产。目前,由于煤与瓦斯突出的影响因素较多、错综复杂,尚未勘明其形成机理,但突出灾害问题却愈发严重。笔者以煤的构造特征、形成机制为出发点,对煤体的物理学特征、煤层瓦斯的赋存状态进行了深入的分析,并对煤与瓦斯的吸附作用、煤层瓦斯含量的计算方法、煤层瓦斯含量的作用因素等进行了系统的研究和论述。在进行研究的过程中,笔者以目前学界内得到共识的综合假说为前提,假设煤与瓦斯突出是煤的物理学特征、地应力、瓦斯压力等各种因素综合作用、相互影响所产生的结果,对控制煤与瓦斯突出的各种因素展开分析,并研究了煤与瓦斯的发生规律、作用条件等,然后构建了以瓦斯参数、煤层构成、地质构造为基础的瓦斯突出危险性等级评价指标。笔者对瓦斯突出危险性等级评价指标中的计算公式、特殊指标因素的确定方法进行了说明。最后,笔者从理论的角度对潘一矿突出危险性及影响因素的关联性进行了分析,结合煤体瓦斯、地质构造的历史数据,最终构建了潘一矿13-1煤层煤与瓦斯突出的评价指标,结合三角模糊数的数学方法、MATLAB智能控制,构建瓦斯压力隶属函数、煤层厚度隶属函数及瓦斯放散初速度隶属函数等,针对该煤层的不同工作面进行验证后发现,该方法具有可操作性、评价结果准确科学,能够为煤与瓦斯突出的预测、识别提供一定的参考价值。本次研究存在一定的局限:针对一些难以量化的定性指标,仅确定了和定性评价结果相统一的隶属度。若进行实际应用,应当考虑具有长期从业经验的专家意见,对这些量化指标进行取值,从而保证隶属度的准确性、可靠性、可操作性。
[Abstract]:Coal mine safety is the key link of coal safety production in China. In the process of coal mine production, there will be a complicated dynamic phenomenon-coal and gas outburst. This natural disaster is a serious threat to the safety of coal production. At present, because of the influence factors of coal and gas outburst, the formation mechanism of coal and gas outburst has not been explored. However, the problem of outburst disaster is becoming more and more serious. Based on the structural characteristics and formation mechanism of coal, the author makes an in-depth analysis of the physical characteristics of coal body and the state of gas occurrence in coal seam. The adsorption of coal and gas, the calculation method of gas content in coal seam, and the action factors of gas content in coal seam are systematically studied and discussed. The author assumes that coal and gas outburst are the result of the combined action of various factors such as physical characteristics of coal, in-situ stress, gas pressure and so on. The factors of controlling coal and gas outburst are analyzed, and the occurrence law and action condition of coal and gas are studied, and then the gas parameter and coal seam are constructed. The evaluation index of gas outburst risk grade based on geological structure. The calculation formula of gas outburst risk grade evaluation index and the determination method of special index factors are explained. Finally. From the theoretical point of view, the author analyzed the correlation of outburst risk and influencing factors in Panyi Mine, combined with the historical data of coal gas and geological structure. Finally, the evaluation index of coal and gas outburst of coal seam 13-1 in Panyi Coal Mine is constructed, and the membership function of gas pressure is constructed by combining with the mathematical method of triangular fuzzy number and MATLAB intelligent control. The thickness of coal seam membership function and the initial velocity membership function of gas release are verified in different coal face. It is found that the method is operable and the evaluation results are accurate and scientific. It can provide a certain reference value for coal and gas outburst prediction and recognition. This study has some limitations: for some difficult to quantify the qualitative indicators. It only determines the membership degree which is unified with the qualitative evaluation results. If it is applied in practice, it should consider the expert opinion with long working experience and take the value of these quantitative indexes to ensure the accuracy of the membership degree. Reliability, operability.
【学位授予单位】:安徽理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD713
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本文编号:1491688
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