基于深度特征的煤礦沖擊地壓和煤與瓦斯突出圖像感知報警方法

程繼杰 ，劉 毅

（中國礦業大學(北京) 人工智能學院, 北京 100083）

0 引 言

煤炭是我國主體能源，其能源主導地位短時間內不會改變[1-3]。我國煤礦以井工開采為主，采掘工作面作為破壞煤巖原有平衡前沿，更易發生沖擊地壓和煤與瓦斯突出，造成災害附近區域工作人員被埋或被困，如不及時發現，易導致人員窒息或失血過多而死亡。目前，由于煤礦沖擊地壓和煤與瓦斯突出災害誘因復雜、致災機理尚不完全明確、煤炭開采深度和強度的增加，災害監測預警防治尚未完全滿足安全生產需要[1-2,4-8]。煤礦沖擊地壓和煤與瓦斯突出仍時有發生，災害事故發生主要靠人工發現。如能及時發現事故和應急救援，爭取黃金救援時間，避免或減少填埋或被困造成的人員傷亡，及時疏通堵塞巷道，有效避免由于瓦斯積聚引發的瓦斯窒息、瓦斯和煤塵爆炸等嚴重次生災害，造成大量人員傷亡[9-12]。因此，研究煤礦沖擊地壓和煤與瓦斯突出災害感知報警方法具有重要理論意義和實用價值[13-15]。

目前煤礦沖擊地壓和煤與瓦斯突出監測預警方法主要有鉆屑法、應力監測法、電磁輻射監測法[16-17]、微震監測法、聲發射監測法、煤巖電荷輻射監測法、電測法、聲波探測法[18-20]、頂板離層觀測法[21-25]、煤巖體變形測量法等[7-8,26-30]。上述監測預警方法更適合用于災害預警，但不能替代災害報警：目前災害預警方法主要是通過分析各個參數的趨勢性變化特征來判斷災害發生的危險性和可能性[4,6,23,31-33]，但還無法完全準確預報災害發生時間、位置和強度等，而在災害發生瞬間，可能無法及時報警；……