高突矿井巷道掘进危险源预警系统开发与应用

"高突矿井巷道掘进过程中危险源预警系统的研究" 在高突矿井巷道掘进作业中，安全是至关重要的。由于煤层突出可能导致严重的安全事故，因此建立一个有效的危险源预警系统显得尤为必要。本研究主要关注如何通过科学的方法和技术，提前发现和预防这些潜在的危险，以保障矿工的生命安全和矿井的正常运营。 首先，研究者构建了突出煤层的精细地质模型。这种模型基于详细的地质勘查数据，能够准确反映煤层的结构、厚度、瓦斯含量等关键参数，为预测可能的突出事件提供基础。精细地质模型的构建涉及多方面的地质信息整合，包括地质勘探报告、钻孔数据、煤层物性测试等，通过这些数据的综合分析，可以更精确地识别出具有突出风险的区域。 其次，利用GIS（地理信息系统）的最短距离分析功能，可以计算出掘进头到突出煤层的法距。这种方法有助于确定巷道掘进的安全范围，当掘进头接近突出煤层时，可以及时调整掘进方向或采取预防措施，避免触发煤层突出。 在此基础上，研究团队开发了一款基于Longruan GIS 3.0和煤矿虚拟环境系统VRMine的危险源预警系统。这个系统集成了三维可视化技术，能够直观地展示掘进过程中的实时情况，使管理人员能够清晰地看到巷道的推进状态以及与突出煤层的关系。同时，系统还包含了预警评价功能，通过对各种参数的实时监控和分析，可以提前预警可能的危险情况。 在新庄孜煤矿的实际应用中，该预警系统表现出了良好的效能。一旦监测到风量、风压等关键指标异常，如停风，系统会立即触发报警信号，并将计算结果现场显示，同时转化为标准的频率信号发送至上位机，确保管理人员能迅速响应。此外，为增强设备的抗干扰能力，研究者采用了中值滤波法和算术平均值法对采样信号进行处理，有效排除了突发性和周期性的干扰，提高了监测数据的准确性。 总结而言，高突矿井巷道掘进过程中危险源预警系统的研发，不仅填补了国内市场的空白，也为煤矿行业的安全管理提供了强有力的技术支持。通过实时监测、预警和三维可视化，该系统能显著提升矿井的安全水平，减少事故发生的可能性，对于推动煤矿安全生产具有重大的理论和实践意义。