煤礦沖擊地壓和煤與瓦斯突出感知報警方法研究

孫繼平， 程繼杰

(中國礦業大學(北京) 機電與信息工程學院， 北京 100083)

0 引言

煤炭是我國的主要能源，約占我國一次能源生產量的70%、消費量的60%。煤炭開采受瓦斯、水、火、沖擊地壓和頂板等事故困擾[1-4]。沖擊地壓和煤與瓦斯突出是煤礦重特大事故，發生突然，破壞性強，會造成設備和巷道損毀，人員和設備掩埋，巷道堵塞，通風不暢，瓦斯積聚。因此，有必要及時發現沖擊地壓和煤與瓦斯突出事故并報警，停電并停止作業，及時撤出井下人員，盡早疏通被堵塞巷道，盡早救出遇險人員，避免次生災害發生，減少人員傷亡和財產損失[3-4]。

目前沖擊地壓和煤與瓦斯突出研究主要集中在致災機理、預報預警和災害防治方面，感知報警研究較少。文獻[5]提出了基于甲烷濃度、風向、風速、傳感器故障的煤與瓦斯突出報警方法，當滿足下列條件時，發出煤與瓦斯突出報警信號：甲烷濃度迅速增高或超過報警濃度，且風速不低于正常值；甲烷濃度迅速增高或超過報警濃度，進風巷風流逆轉；進風巷甲烷濃度迅速增高或超過報警濃度等。該方法已被AQ 6201—2019《煤礦安全監控系統通用技術要求》和AQ 1029—2019《煤礦安全監控系統及檢測儀器使用與管理規范》采納，在全國煤炭行業推廣應用。文獻[6]提出了基于聲音的沖擊地壓、煤與瓦斯突出、瓦斯和煤塵爆炸(包括瓦斯爆炸、煤塵爆炸、瓦斯煤塵爆炸)、水災等事故報警方法。文獻[7-15]提出了礦井水災、火災、瓦斯和煤塵爆炸事故感知和報警方法。但是，目前沖擊地壓感知報警主要依靠人工完成，存在災害發現不及時、災情上報時間長、災后響應速度慢等問題?！?br>