基于K線原理的礦井瓦斯異常診斷及預(yù)警研究
本文選題:礦井瓦斯 + 監(jiān)測數(shù)據(jù)。 參考:《中國礦業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:礦井災(zāi)害是影響我國煤礦生產(chǎn)安全最主要的因素之一,而瓦斯災(zāi)害又是礦井災(zāi)害中最重要的部分。充分利用煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中海量瓦斯監(jiān)測數(shù)據(jù)并加以有效分析,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、可靠的瓦斯異常診斷及趨勢預(yù)測,將顯著提升礦井瓦斯災(zāi)害的預(yù)警能力。本文針對煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中海量瓦斯監(jiān)測數(shù)據(jù),提出基于K線原理的礦井瓦斯趨勢分析及安全評估方法,其主要研究如下:(1)提出瓦斯K線函數(shù),并研究確定了瓦斯K線圖的表示方式。結(jié)合井下復(fù)雜多變的環(huán)境與瓦斯監(jiān)測實(shí)況,重點(diǎn)分析總結(jié)出7類瓦斯單根K線形態(tài)特征及其瓦斯監(jiān)測含義。在歸納瓦斯時間序列異常模式的同時,從K線圖角度對瓦斯異常模式進(jìn)行研究,得出煤與瓦斯突出時呈大陽線形態(tài)等結(jié)論。據(jù)此確立瓦斯異常K線診斷準(zhǔn)則,運(yùn)用VB.NET程序設(shè)計(jì)語言編寫了瓦斯異常K線診斷程序,通過對105條不同礦井瓦斯K線異常序列進(jìn)行混合診斷,結(jié)果表明,準(zhǔn)確率達(dá)到93.3%,普適性較強(qiáng)。(2)建立礦井瓦斯指數(shù)模型體系,即總指數(shù)層與分指數(shù)層,其中分指數(shù)層又劃分出板塊指數(shù)與用戶自定義指數(shù)。并對比研究等權(quán)法、變異系數(shù)法及風(fēng)量法三種權(quán)重方法,得出變異系數(shù)法比等權(quán)法更能突顯重要程度,而風(fēng)量賦權(quán)法使瓦斯指數(shù)具有明確物理含義,即瓦斯量之比的結(jié)論。提取PDS礦監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行指數(shù)計(jì)算分析可知:在含校驗(yàn)工作的檢修時段瓦斯總指數(shù)波動劇烈,是人為影響而非井下瓦斯真實(shí)狀況,在其余時段瓦斯指數(shù)均能真實(shí)反映井下瓦斯優(yōu)劣狀況,具有重要參考意義。(3)驗(yàn)證了5個K線趨勢指標(biāo)技術(shù)在礦井瓦斯監(jiān)測預(yù)警中的應(yīng)用,各指標(biāo)分別為移動均線指標(biāo)MA、指數(shù)移動均線EMA、指數(shù)平滑移動移動均線MACD、動向指標(biāo)DMI、相對強(qiáng)弱指標(biāo)RSI、偏離率指標(biāo)BIAS,并依據(jù)其理論基礎(chǔ)及計(jì)算模型,開發(fā)相應(yīng)軟件,應(yīng)用于礦井瓦斯監(jiān)測的安全評價之中;基于瓦斯指數(shù)技術(shù)指標(biāo),通過對其K線形態(tài)與趨勢指標(biāo)技術(shù)組合分析研究,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對礦井瓦斯?fàn)顟B(tài)的實(shí)時評估分析及預(yù)警。(4)以瓦斯K線原理、礦井瓦斯指數(shù)及瓦斯K線趨勢指標(biāo)等為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)出礦井瓦斯異常診斷及預(yù)警數(shù)據(jù)庫,并開發(fā)出系統(tǒng)軟件,實(shí)現(xiàn)對礦井瓦斯?fàn)顟B(tài)進(jìn)行實(shí)時分析診斷及預(yù)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.
【學(xué)位授予單位】:中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TD712
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1863632
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