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煤矿矿井动力灾害大数据分析及综合预警平台

文章出处:adesd 人气:发表时间:2021-06-12 09:23

煤矿矿井动力灾害大数据分析及综合预警平台
建设背景
冲击地压是井下开拓开采活动中最为常见的岩体力学现象,地压表现是冒顶、片帮、采场坍塌,强烈时表现为岩爆或冲击地压,危害极大。直接威胁着煤矿和非煤矿山的安全生产。
为了掌握地压产生的规律,消除地压威胁,煤矿井下采用微震、综采支架压力、钻孔应力、地音、离层等技术措施,但是目前地压监测预警主要是基于多类传感器数据进行阀值告警和单类传感器进行地压分析。由于各类传感器计量单位的不同和信息孤岛原因,当前监测数据不能确定风险的部位和大小。为此,我们开发了《煤矿矿井动力灾害大数据分析及综合预警平台》。平台建设的指导思想是基于随机森林、机器学习和回归算法,把各类传感器数据拟合分析,风险叠加判断,态势变化推演。通过平台核心算法,运算采煤工作面风险等级和矿井区域风险等级;分析液压支架比压合理性和掘进工作面锚杆(索)支护密度合理性;分析初次来压和周期来压规律和步距。
 
 
矿山特别是煤矿井下,微震、离层、应力、压力、地音等各种检测手段都在使用,但是由于系统是多个机构完成建设或分别完成建设,各种检测信息独立存放,形成信息孤岛,且计量单位不一,无法实现对生产安全辅助决策功能。
平台特点

总体架构
系统概述:感知、物联大数据和云计算。为企业、集团、和政府提供预警信息,为科研、设计和高校提供数据分析结果,为矿井设计优化、设备选型、开拓开采、支护密度合理性提供分析数据。
集团首页
集团首页:主要体现“一张图”概念,用矢量图和影像图表示矿井坐标位置和分布状态;用饼式图表示所有煤矿传感器数量和所占比重;用柱状图表示风险区域等级和预警概况;用曲线图表示态势预警变化;同时可以从首页进入各煤矿观察详细情况。
 
地压风险微震监测分析
1、冲击倾向性内在因素(采深、工程与水文地质条件);
2、高应力集中与动态扰动动力学因素;
3、采掘工程布置结构因素;
 
首先建立风险判别准则,其次以震源为质点、以质点为中心,以中心设运算半径。运算球体空间内事件最大能量、事件数量、事件频次,变化趋势。通过运算判断矿井区域地压风险,对分析级别大的预警信息推送用户。
 
主要产品---矿山动力灾害前兆综合监测系统
 
一个平台   两个版本   五套系统
 
三个优势
1)各种传感器数据拟合分析;
2)采煤工作面、掘进工作面地压态势变化分析;
3)矿井区域风险权重和叠加分析。
四个转变
1)实现了地压监测由阈值告警向风险预测的转变;
2)实现了预警算法由理论驱动向数据驱动转变;
3)实现了预警处置过程由粗放型向规范化转变;
4)实现了数据分析由人工操作向计算机智能操作转变。
主要解决四个方面问题
1)采煤工作面初次来压、周期来压步距推判,实现了采煤工作面循环周期风险的预报,
      实现了采煤过程中对地压风险有针对性采取支护措施;
2)掘进工作面锚杆密度和规格合理性研判,实现了设计参数与实际监测参数对照比较,
      解决了在确保安全生产情况下最大化降低生产成本的问题;
3)地压风险综合评估,实现了由人工分析到计算机分析的转变,
      解决了矿井风险区域微震判断和冲击地压前兆分析判断;
4)工作面比压合理性分析,实现了设计支架选型到实测支架选型的转变,
      解决了合理选择支架和合理投入。    
 
 山东安达尔信息科技有限公司是一家集科研、开发、生产、销售及服务于一体的高新技术企业,联系电话:18753885318(胡经理)15165487805(王经理)主要产品有:矿压监测系统、地压监测系统、采空区监测系统、矿用随钻同步装置、矿用钻孔测斜仪、顶板动态监测系统、顶板位移监测系统、冲击地压监测系统、锚杆测力计、顶板里层仪、矿用数字压力计、围岩离层监测仪、可定向钻孔应力计、钻孔应力传感器

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