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随着矿井采掘机械化水平提高，煤矿对于瓦斯防治的反应速度和精准要求也越来越高，传统的瓦斯监控系统已不能完全保障煤矿安全快速开采。在智能化发展的今天，煤矿是否能实现智能化安全快速开采？笔者在晋煤集团长平公司找到了答案。
晋煤集团长平公司与重庆煤科院合作，研发了一套监测监控智能分析与综合管控系统。这套系统可对采掘工作面的瓦斯数据进行全方位分析，并准确预测工作面前方5米至10米的瓦斯情况，一旦有瓦斯危险，立刻报警，收到超前预警效果。这套系统已于2016年7月在长平公司的十余个采掘工作面推广应用。
尝试对工作面实时危险状态预警
长平公司是晋煤集团的主力生产矿井之一。随着开采延伸，该矿井的生产区域逐步向西南三盘区、五盘区的高瓦斯区域转移。
“矿井作业推进速度加快，随之出现了大量的断层、陷落柱等地质构造，而我们现在所采的三号煤层透气性差，瓦斯难抽采，这增加了瓦斯治理的难度。”长平公司通风副总工程师李海涛说。
据介绍，传统预测煤与瓦斯突出采用一种抽检式、不连续的局部突出危险性预测方法，某一预测指标只能反映影响突出危险的某一因素，具有相当大的局限性。为此，长平公司开始探索一种新的瓦斯防突方法。
李海涛说：“研究初期，我们产生了一种设想，在瓦斯治理时，能否将各职能部门掌握的安全信息进行收集汇总，然后通过系统安全分析技术和精细化管理方法，进行实时综合分析，确定矿井存在的各种隐患和预测信息，对工作面实时危险状态与发展趋势进行预警。我们也开始寻找相关院校，看看能不能找到我们想要的答案。”2015年8月，长平公司与重庆煤科院合作，开始研究监测监控智能分析与综合管控系统。
不同的预警等级对应不同的防突措施
“这个系统能够超前预警瓦斯超限和煤与瓦斯突出等危险。”参与研究的重庆煤科院瓦斯预警研究所项目经理和树栋解释说。
为了使煤层瓦斯赋存信息可以通过数字化的形式呈现，相关技术人员查阅了矿井原始瓦斯含量、瓦斯压力等资料，并利用这套系统中的煤层瓦斯参数专业管理工具，将测点的坐标位置及各种属性录入动态空间信息数据库中，然后利用专业分析工具，根据瓦斯压力和测点的瓦斯含量，自动生成瓦斯压力和瓦斯含量等数值。
“我们以重庆煤科院地质测量管理信息平台为基础，通过建立专用的地质测量信息数据库，实现巷道空间信息、采掘部署信息、地质构造信息、采掘进尺信息等的数字化。”李海涛说，“为确保预警系统准确无误，我们公司各部门合作，从日常瓦斯涌出量预测、采掘生产和防突措施等层面强化瓦斯防治工作，通过系统的综合分析，得到准确的结果，最终以直观的形式展现出来。”
为了使预警结果更加及时准确，相关技术人员对长平公司煤与瓦斯突出的总体特征进行了研究分析，收集整理了长平公司地质资料、井下发生的动力现象、采取的防突措施、工作面日常预测指标等信息，研究建立了6大类78条瓦斯预警规则，划分出4个瓦斯超限预警等级和3个煤与瓦斯突出预警等级，形成了符合长平公司煤矿实际瓦斯灾害特征和管理规定的瓦斯灾害综合预警模式。
“针对井下不同工作面瓦斯含量不同的实际情况，我们在井下建立了不同的瓦斯预警等级。不同的预警等级对应采取不同的防突措施和管理方法。”李海涛说。
配套系统同步跟进并集成优化
“为了优化这套系统，我们又建立了通风、地测、调度、生产中心等相关职能部门专用的地质测量管理子系统、瓦斯防治管理与分析子系统、瓦斯涌出动态分析子系统、采掘进度管理子系统、安全隐患排查子系统、井下瓦斯巡检子系统等，并将这些子系统集成，构建起监测监控智能分析与综合管控系统。”李海涛说。
通过综合分析长平公司地质规律、瓦斯涌出特征、采掘作业对瓦斯灾害的影响、防突措施和有效性，这套系统能够实时对工作面的危险状态与发展趋势进行评价和预警，预警信息通过电脑、手机等客户端实时发布，实现了瓦斯灾害的在线监测、超前提醒功能。
李海涛说：“系统不但实时读取瓦斯监控系统中的数据，而且井下采集的数据可以通过无线网络即时传输到系统中，系统会自动进行分析，各职能部门都有各自相应的管理界面，对分析结果一目了然。而且，在瓦斯监测系统更换探头时，系统可自动滤除无效信息，保证分析结果的准确性。”
截至目前，该系统能够及时对长平公司煤矿开采过程中的地质构造异常、瓦斯日常预测超标、瓦斯涌出异常等潜在隐患进行超前预警，提升了该公司瓦斯防治技术水平。
本文转自煤炭报。
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