我国煤与瓦斯突出预测与预警研究现状

作     者：梁运培 郑梦浩 李全贵 毛树人 栗小雨 李建波 周俊江 LIANG Yunpei;ZHENG Menghao;LI Quangui;MAO Shuren;LI Xiaoyu;LI Jianbo;ZHOU Junjiang

作者机构：重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 重庆大学资源与安全学院重庆400044 

出 版 物：《煤炭学报》 (Journal of China Coal Society)

年 卷 期：2023年第48卷第8期

页      面：2976-2994页

核心收录：

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金面上资助项目(52174166) 

主　　题：煤与瓦斯突出 突出机理 突出预测 突出预警 煤体物理力学性质 

摘      要：煤与瓦斯突出是制约煤矿安全生产的重大灾害之一。我国煤层赋存环境复杂多变。针对时有发生的突出灾害事故,为了进一步提高突出预测和预警的准确率。梳理了突出发生机理的研究进展,指出地应力、瓦斯、煤体物理力学性质仍是防治突出的关键三要素,预测和预警的指标仍以此为基础;总结了突出预测的发展现状,指出预测的方法主要有单指标法、综合指标法和多属性指标法。主要存在预测位置局部、预测时间不连续、适应性差等不足;分析了突出预警的关键进展,指出基于突出孕育过程中的地应力、瓦斯、煤体演化机理,主要有声发射监测、电磁辐射监测、微震监测、瓦斯浓度时序监测,以及声电瓦斯综合监测预警方法。由于监测数据精度低、预警结果准确率低等不足而影响现场应用效果。基于当前突出预测和预警现状,以及煤矿安全智能化的需求,提出未来研究展望:突出预测应在启动判据与强度预测上,同时发展精细化、可量化指标;突出预警应跟踪指标的非线性变化,发展基于理论指标的趋势预警,基于事故经验的匹配预警,以及基于监控数据挖掘的前兆预警。通过组合预警模型,将定性与定量预警相结合,形成基于理论-经验-数据多重驱动组合预警模型,进一步提高预警准确率。同时发展矿山数字孪生建设,形成整体、连续、准确的煤矿突出灾害可视化智能预警。