基于卡尔曼滤波的采空区煤自燃CO浓度滤波及预测方法

    公开(公告)号:CN118428555A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202410664453.8

    申请日:2024-05-27

    Abstract: 本发明提供一种一种基于卡尔曼滤波的采空区煤自燃CO浓度滤波及预测方法,通过获取[0,M]天的CO测量数据,将[0,N1]且N1<M天的CO测量数据传输至限幅自回归‑卡尔曼滤波模型中,并获取[0,N1]天的CO浓度滤波值作为CO浓度最优估计值;构建长短期记忆神经网络‑卡尔曼滤波模型;对[0,M]天的CO测量数据完成滤波,对应得到[0,M]天CO浓度滤波值;通过循环神经网络模型RNN进行训练,并通过迭代的方式对后m天的CO浓度进行预测。该方法能够有效滤除井下非煤自燃所引起的从采空区上隅角CO浓度异变的问题,并能够随着采空区上隅角CO数据的输入,实时更新模型,提高模型的准确性和适用性。

    一种矿井CO异常扰动智能识别及煤自燃预警值确定方法

    公开(公告)号:CN115017206B

    公开(公告)日:2025-03-18

    申请号:CN202210537773.8

    申请日:2022-05-17

    Abstract: 本发明公开了一种矿井CO异常扰动智能识别及煤自燃预警值确定方法,包括步骤:获取工作面正常推采期间采空区无煤自燃迹象状态下的上隅角CO浓度的历史时间序列数据;将所获取的数据划分成各个子序列,并对各个子序列是否为干扰序列进行标记;采用LSTM网络建立上隅角CO浓度时间序列分类模型;采用LSTM自编码网络建立无干扰状态下CO浓度时间序列数据重构模型;根据无干扰状态下CO浓度时间序列数据重构模型训练期间的重构误差确定采空区煤自燃状态异常预警阈值;对采空区煤自燃状态进行实时预警。本方法以现场实测的上隅角CO浓度数据为驱动,充分考虑其时间维度的相关性,可有效减少采空区煤自燃的漏报误报,降低采空区防灭火施策的盲目性。

    一种工作面推进期间采空区煤自燃三维动态数值模拟方法

    公开(公告)号:CN118568804A

    公开(公告)日:2024-08-30

    申请号:CN202411046565.3

    申请日:2024-08-01

    Abstract: 本发明公开一种工作面推进期间采空区煤自燃三维动态数值模拟方法,包括以下步骤:S1,建立求解域三维几何坐标系;S2,基于求解域三维几何坐标系的原点和坐标轴,构建工作面采空区三维几何结构模型;S3,对工作面采空区三维几何结构模型各区域进行网格划分;S4,在工作面采空区三维几何结构模型的各区域设定相应的源项、边界条件及各网格的物理场初始值;S5,开展采空区煤自燃稳态或瞬态数值模拟,并输出含求解域三维几何坐标位置的工作面采空区物理场计算结果;S6,采用采空区区域物理场坐标变换的方式开展指定工作面推进速度条件下采空区煤自燃三维动态数值模拟。本发明可为因采空区煤自燃引起的矿井灾害防治提供科学指导。

    一种以实测数据为驱动的矿井煤自燃智能分级预警方法

    公开(公告)号:CN115083123B

    公开(公告)日:2023-05-02

    申请号:CN202210537860.3

    申请日:2022-05-17

    Abstract: 本发明公开了一种以实测数据为驱动的矿井煤自燃智能分级预警方法,包括:采用降噪自编码网络对所获取的监测区域无煤自燃迹象状态下的指标气体参量和环境参量的历史数据进行训练,建立监测区域正常状态多元数据重构模型;采用核密度估计法确定监测区域异常状态预警阈值;将采集的监测区域指标气体参量和环境参量数据输入监测区域正常状态多元数据重构模型,计算重构误差;通过比较重构误差和预警阈值的大小关系,判断监测区域有无煤自燃危险;若有煤自燃危险,再结合标志性气体的检出情况判断监测区域煤自燃危险等级。本发明可将矿井现场环境因素融入到煤自燃危险等级判定过程之中,提高煤自燃危险等级判定的准确性,降低防灭火施策的盲目性。

    一种矿井CO异常扰动智能识别及煤自燃预警值确定方法

    公开(公告)号:CN115017206A

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202210537773.8

    申请日:2022-05-17

    Abstract: 本发明公开了一种矿井CO异常扰动智能识别及煤自燃预警值确定方法,包括步骤:获取工作面正常推采期间采空区无煤自燃迹象状态下的上隅角CO浓度的历史时间序列数据;将所获取的数据划分成各个子序列,并对各个子序列是否为干扰序列进行标记;采用LSTM网络建立上隅角CO浓度时间序列分类模型;采用LSTM自编码网络建立无干扰状态下CO浓度时间序列数据重构模型;根据无干扰状态下CO浓度时间序列数据重构模型训练期间的重构误差确定采空区煤自燃状态异常预警阈值;对采空区煤自燃状态进行实时预警。本方法以现场实测的上隅角CO浓度数据为驱动,充分考虑其时间维度的相关性,可有效减少采空区煤自燃的漏报误报,降低采空区防灭火施策的盲目性。

    一种用于治理煤火的膨胀炭化水基泡沫及其制备方法

    公开(公告)号:CN112587850B

    公开(公告)日:2021-11-16

    申请号:CN202011398491.1

    申请日:2020-12-02

    Abstract: 本发明公开了一种用于治理煤火的膨胀炭化水基泡沫及其制备方法,该膨胀炭化水基泡沫由以下质量百分比的组分组成:0.4%~0.6%的表面活性剂、0.2%~0.6%的稳泡剂、20%~30%的膨胀炭化剂,其余为水,其中膨胀炭化剂由催化剂、成炭剂、增效剂按照质量比10~20:10~20:2~5组成;表面活性剂为α‑烯基磺酸钠与1‑羧基‑N,N,N‑三甲氨基乙内酯的复配物;稳泡剂为羧甲基纤维素素与水玻璃的复配物;催化剂为磷酸盐,成炭剂为葡萄糖,或者催化剂为低聚合度聚磷酸铵,成炭剂为山梨醇;增效剂为二氧化硅与蒙脱土的复配物。本发明的膨胀炭化水基泡沫安全无毒,注入煤田火区后可以形成耐高温的膨胀炭层,覆盖于高温煤岩体外部形成高效稳定的隔氧窒息条件。

    一种工作面推进期间采空区煤自燃三维动态数值模拟方法

    公开(公告)号:CN118568804B

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202411046565.3

    申请日:2024-08-01

    Abstract: 本发明公开一种工作面推进期间采空区煤自燃三维动态数值模拟方法,包括以下步骤:S1,建立求解域三维几何坐标系;S2,基于求解域三维几何坐标系的原点和坐标轴,构建工作面采空区三维几何结构模型;S3,对工作面采空区三维几何结构模型各区域进行网格划分;S4,在工作面采空区三维几何结构模型的各区域设定相应的源项、边界条件及各网格的物理场初始值;S5,开展采空区煤自燃稳态或瞬态数值模拟,并输出含求解域三维几何坐标位置的工作面采空区物理场计算结果;S6,采用采空区区域物理场坐标变换的方式开展指定工作面推进速度条件下采空区煤自燃三维动态数值模拟。本发明可为因采空区煤自燃引起的矿井灾害防治提供科学指导。

    一种用于治理煤火的膨胀炭化水基泡沫及其制备方法

    公开(公告)号:CN112587850A

    公开(公告)日:2021-04-02

    申请号:CN202011398491.1

    申请日:2020-12-02

    Abstract: 本发明公开了一种用于治理煤火的膨胀炭化水基泡沫及其制备方法,该膨胀炭化水基泡沫由以下质量百分比的组分组成:0.4%~0.6%的表面活性剂、0.2%~0.6%的稳泡剂、20%~30%的膨胀炭化剂,其余为水,其中膨胀炭化剂由催化剂、成炭剂、增效剂按照质量比10~20:10~20:2~5组成;表面活性剂为α‑烯基磺酸钠与1‑羧基‑N,N,N‑三甲氨基乙内酯的复配物;稳泡剂为羧甲基纤维素素与水玻璃的复配物;催化剂为磷酸盐,成炭剂为葡萄糖,或者催化剂为低聚合度聚磷酸铵,成炭剂为山梨醇;增效剂为二氧化硅与蒙脱土的复配物。本发明的膨胀炭化水基泡沫安全无毒,注入煤田火区后可以形成耐高温的膨胀炭层,覆盖于高温煤岩体外部形成高效稳定的隔氧窒息条件。

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