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龙图腾网获悉中国矿业大学申请的专利一种矿井回采工作面瓦斯超限的智能预测系统及其预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119664434B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411607747.3，技术领域涉及：E21F17/18；该发明授权一种矿井回采工作面瓦斯超限的智能预测系统及其预测方法是由蒋静宇;李希建;陈钢;王成浩;雷杨;詹世玉设计研发完成，并于2024-11-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种矿井回采工作面瓦斯超限的智能预测系统及其预测方法在说明书摘要公布了：本发明涉及的一种矿井回采工作面瓦斯超限的智能预测系统及其预测方法，它包括数据采集模块、瓦斯浓度分析模块、地应力分析模块和瓦斯超限预警模块，数据采集模块收集工作面回采过程中瓦斯抽采钻孔单孔精准计量数据和地应力随钻测量数据；瓦斯浓度分析模块和地应力分析模块对所采集的瓦斯抽采钻孔单孔精准计量数据和地应力随钻监测数据进行相应拟合分析，获得瓦斯与地应力预警指标；瓦斯超限预警模块根据拟合结果协同预警回采过程中的瓦斯超限事故。本发明实现了回采巷道瓦斯超限的实时预警，有效保证矿井的生产安全。

本发明授权一种矿井回采工作面瓦斯超限的智能预测系统及其预测方法在权利要求书中公布了：1.一种矿井回采工作面瓦斯超限的智能预测方法，其特征在于：基于一种矿井回采工作面瓦斯超限的智能预测系统，所述智能预测系统包括数据采集模块、瓦斯浓度分析模块11、地应力分析模块10和瓦斯超限预警模块12，数据采集模块收集工作面回采过程中瓦斯抽采钻孔单孔精准计量数据和地应力随钻测量数据；瓦斯浓度分析模块11和地应力分析模块10对所采集的瓦斯抽采钻孔单孔精准计量数据和地应力随钻监测数据进行相应拟合分析，获得瓦斯与地应力预警指标；瓦斯超限预警模块12根据拟合结果协同预警回采过程中的瓦斯超限事故； 所述数据采集模块用于采集监控数据，为其余模块提供预警基础数据；所述数据采集模块包括单孔瓦斯精准计量仪7和随钻地应力测量仪8，并通过无线传感器与对应的分析模块相连接； 所述瓦斯浓度分析模块11用于实时分析回采工作面瓦斯浓度特征的变化情况，并对回采工作面未来一段时间的瓦斯浓度序列进行预测，得到超低瓦斯浓度实时变化曲线、瓦斯浓度变化预测曲线以及未来瓦斯浓度出现的最大值，获得瓦斯浓度的预测指标； 所述地应力分析模块10用于分析硬、软岩地应力的变化情况，结合打钻过程中的钻机输出能量、钻屑量与钻屑粒度分布，计算软、硬岩的原位地应力大小，得到原位地应力变化曲线与预测曲线以及未来地应力出现的最大值，获得随钻地应力的预测指标； 所述瓦斯超限预警模块12根据瓦斯浓度分析模块11和地应力分析模块10进行瓦斯超限风险判识，给出瓦斯超限风险大小的预警结果； 所述钻机9连接瓦斯超限预警模块12，所述瓦斯超限预警模块12分别连接地应力分析模块10和瓦斯浓度分析模块11，所述地应力分析模块10连接各个随钻地应力测量仪8，所述瓦斯浓度分析模块11连接各个单孔瓦斯精准计量仪7； 所述智能预测方法包括以下内容： 步骤一、钻孔采集数据； 在煤层预抽巷道施工穿层钻孔，实时获取整个回采工作面内超前采煤机至少3个钻场的单孔瓦斯数据和地应力随钻数据； 步骤二、提取瓦斯监测数据和地应力随钻监测数据； 提取当前时刻瓦斯监测值Mt与当前时刻之前T1、T2时间段的瓦斯监测数据，提取煤层顶板岩层地应力随钻监测数据； 步骤三、计算指标Nt； 根据T1时间段的瓦斯监测数据，瓦斯浓度分析模块计算指标Nt；指标Nt为当前时刻之前T1时间段的瓦斯监测数据的平均值，指标Nt计算方法为： ； 步骤四、计算指标Pt和原位地应力αt； 根据T2时间段的瓦斯监测数据，瓦斯浓度分析模块计算指标Pt，指标Pt为当前时刻之前T2时间段的瓦斯监测数据的平均值，指标Pt计算方法为： ； 其中，yi为T2时间段内不同时刻的工作面瓦斯监测数据；v为工作面推进速度；l为工作面推进距离； 根据T2时间段的地应力监测数据，通过地应力分析模块计算原位地应力αt，并将上述指标数据发送至地面进行备份；原位地应力αt计算方法为： ； 步骤五、判断预警； 瓦斯短期超限预警阈值N0取当前时刻之前T1时间段的指标Nt；阈值M0取当前时刻之前T2时间段的瓦斯监测数据平均值Pt的200%，即；阈值α0计算方法为： ； 其中，zi为T2时间段内不同钻孔的岩层原位地应力监测数据；v为工作面推进速度；l为工作面推进距离； 当指标Nt大于阈值N0时，瓦斯超限预警模块进行瓦斯超限短期预警；当瓦斯监测值Mt大于阈值M0时，进行瓦斯超限紧急预警； 当待测岩层原位地应力监测数据Z大于阈值α0，进行瓦斯超限紧急预警；触发预警后，立即实施瓦斯电闭锁操作，切断采煤机电源，采煤机停止工作。

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