随着煤矿采掘深度的增加，瓦斯超限逐渐成为制约煤炭高效生产的主要因素。煤矿瓦斯超限具有影响因素多、随机性强、发生频率高等特点。针对目前瓦斯超限预警技术能力较弱的问题，分析了瓦斯地质、采掘活动、矿井通风、瓦斯抽采和其他因素对瓦斯超限的影响规律，其中瓦斯地质是瓦斯超限的必要条件，采掘过快、通风异常和抽采异常是导致瓦斯超限主要原因，违章放炮、防突措施落实不到位等管理因素也是间接导致瓦斯瓦斯超限的重要因素。以监测监控数据为基础，从数理统计的角度建立了瓦斯高值异常预警、突变异常预警和均值异常预警3类预警指标，统计预警指标能够对传感器移位、掉落、故障等非常规瓦斯超限因素进行识别，与致因预警指标形成互补。开发了瓦斯超限预警系统，实现了瓦斯资料的统一管控、瓦斯超限多维分析预警、超限联动控制和运维管理，显著提高了煤矿瓦斯超限预警分析及处置能力。系统成功在保德煤矿应用，应用期间未发生瓦斯超限事故。瓦斯超限预警系统的开发应用可为煤矿瓦斯“零超限”目标管理提供有力技术保障。

国家自然科学基金青年项目(52104239)；天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项项目(2023-TD-ZD001-002)；

1 瓦斯超限影响因素分析
1.1 瓦斯地质
(1)瓦斯含量。
(2)煤的解吸放散特性。
(3)地质构造。
1.2 采掘活动
(1)采煤工艺。
(2)工作面采高。
(3)生产进尺。
(4)打钻。
1.3 矿井通风
(1)通风机状态。
(2)通风设施状态。
(3)井上下压差。
1.4 瓦斯抽采
1.5 其他因素
(1)矿压显现。
(2)抽采措施落实不到位。
2 瓦斯数据统计类预警指标
2.1 高值异常预警
2.2 突变异常预警
(1)突变指标T。
(2)峰均比P。
2.3 均值异常预警
(1)均值连续3d升高。
(2)生产期间周平均值变动大于1倍。
3 瓦斯超限预警系统开发
3.1 系统业务架构
3.1.1 数据层
3.1.2 应用层
3.1.3 展示层
3.2 系统主要功能
3.2.1 基础资料管理
3.2.2 致因分析预警
3.2.3 统计指标预警
3.2.4 联动控制
3.2.5 运维管理
4 系统应用
5 结论

[1]朱墨然.瓦斯超限预警技术研究及系统应用[J].能源与环保,2024,46(09):16-22.