煤自燃多源信息融合預(yù)警研究.pdf

1、我國煤炭自燃火災(zāi)十分嚴(yán)重,給礦井安全生產(chǎn)帶來了極大的威脅。煤自燃早期的監(jiān)測、識別與預(yù)警,對煤自燃火災(zāi)的預(yù)防與治理具有重要意義。本文基于大型煤自然發(fā)火模擬實(shí)驗(yàn),分析了氣體指標(biāo)與煤溫的對應(yīng)關(guān)系,確定了煤自燃程度量化識別指標(biāo),采用多源信息融合與模式識別方法建立了煤自燃預(yù)警模型,研究了煤自燃多元化特征信息的監(jiān)測方法和煤自燃多源信息融合預(yù)警方法,并開發(fā)出煤自燃多源信息融合預(yù)警系統(tǒng)。
　　采用裝煤量15t的特大型煤自然發(fā)火實(shí)驗(yàn)臺,模擬了煤從常

2、溫至燃點(diǎn)的自然發(fā)火全過程,總結(jié)分析了氣體指標(biāo)參數(shù)與煤溫的對應(yīng)關(guān)系,確定了煤自燃程度量化識別指標(biāo),建立了煤自燃火災(zāi)監(jiān)測預(yù)警指標(biāo)體系;基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與現(xiàn)場觀測結(jié)果,采用模糊聚類與模式識別、支持向量機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等數(shù)學(xué)方法建立了煤自燃預(yù)警模型。
　　針對煤自燃易發(fā)的采空區(qū),研究了束管監(jiān)測系統(tǒng)和無線組網(wǎng)溫度監(jiān)測系統(tǒng)相結(jié)合的煤自燃監(jiān)測方法,基于煤自然發(fā)火中心熱量傳遞模型和氣體滲流模型,確定出采空區(qū)煤自燃特征參數(shù)監(jiān)測點(diǎn)布置的關(guān)鍵參數(shù),優(yōu)化了測點(diǎn)布

3、置方案;提出了通過融合來自不同監(jiān)測系統(tǒng)、不同監(jiān)測地點(diǎn)的溫度、氣體等多元化煤自燃特征信息來,判定煤自燃程度、確定發(fā)火位置的自燃多源信息融合預(yù)警方法;研發(fā)出基于礦井安全監(jiān)控、束管監(jiān)測和無線自組網(wǎng)溫度監(jiān)測集成的多源信息融合煤自燃火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了煤自燃火災(zāi)的全面監(jiān)測、識別與早期預(yù)警;結(jié)合試驗(yàn)礦井的具體情況,制定了煤自燃多源信息融合預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)方案,完成集成通訊網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與系統(tǒng)軟硬件的安裝;現(xiàn)場工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明,各類監(jiān)測數(shù)據(jù)采集、通訊具有良好的