基于瓦斯涌出特征的煤与瓦斯突出连续预测技术及应用

徐雪战

(1.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆 400037； 2.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆 400037)

煤炭为我国一次能源生产和消费的主要化石能源，据国家统计局数据显示，2019年全国原煤产量37.5亿t，占全部能源消费总量的57.7%[1]。面对我国“富煤、贫油、少气”的能源赋存结构特征，煤炭在今后很长一段时间范围内，仍然为我国主要的消耗能源。然而，受煤矿复杂地质赋存条件以及开采深度逐渐增加等多重因素叠加影响，瓦斯含量和瓦斯压力急剧增加[2-4]，频发的煤矿瓦斯安全事故对国家和人民财产安全造成了巨大的损失，数据统计结果显示，瓦斯灾害事故现已成为制约矿井安全高效生产的主要灾害。

近年来，伴随着国家安全监管体系的逐步建立以及安全专项资金的不断投入，瓦斯灾害事故超前防控方面受到国家政府、企业以及科研院所的高度重视，国内外研究学者在瓦斯涌出预测和煤与瓦斯突出超前防控方面开展了大量的研究，并取得了一定的研究成果。田世祥等[5]以掘进面为研究对象，自主研究了一套连续流量法瓦斯预测系统，较好地反映了工作面前方地质构造对瓦斯涌出量变化的影响；卢国斌等[6]基于经验模式分解和极限学习机原理，构建形成了一种瓦斯涌出多尺度时空演化模型，有效提高了瓦斯涌出预测的精度；袁亮[7]以煤与瓦斯突出等典型动力灾害为研究对象，建立了井下传感器监测技术的多元海量动态聚合理论与方法，构建形成了基于数据挖掘和大数据分析技术的煤矿典型动力灾害判识技术模型；……