成果简介：

矿井突水监测及预警技术是以设施选址理论和矿井突水模拟技术为基础，结合大数据、云计算和物联网领域的前沿方法，建立起来的针对矿井突水的安全监测预警技术。该技术可根据矿方要求，计算成本最优化布置方案，达到全矿井范围内监测突水灾害。该技术由压力和超声波传感器收集的水位和流速等数据，经矿井工业环网上传至地面突水监测及预警平台。该平台结合突水征兆相关特征，训练数据建立突水预警模型。发现数据异常后，迅速进行分析判别，提供突水灾害预警。结合井上下相关数据，确定突水灾害发生后，可立刻确定突水点所在区域，为应急救援提供相关信息。

该技术可实现多重目标：（1）实时监测井下涌水量变化；（2）提供成本最优化传感器布置方案，监测突水灾害的发生；（3）对潜在重大突水灾害进行预警。可以有效解决矿井突水发现晚，预警难，突水灾害无法及时获知的难题。

矿井突水监测及预警技术来源于国家重点研发计划项目和国家自然科学基金重点项目及面上项目，该项目研究成果总体理论与技术水平将达到国际领先水平。

技术特点：

（1）采用优化选址理论和矿井突水模拟技术，优化水位传感器布置方案。

（2）采用新型压力和超声波水位传感器，可实时精确收集巷道内的水位、流速等相关数据。

（3）结合突水征兆相关特征，训练数据并建立突水预警模型。

（4）采用大数据，云计算和物联网等相关技术，建立综合监测及预警系统。通过井下水位传感器、传输分站、工业环网，井上监测及预警平台，实现整个矿井范围内的突水监测预警。

目前条件下，矿井突水及预警技术仍然处于应用探索阶段，随着科学技术的不断发展，将逐步实现矿井突水防治的精准监测。该技术提供了一条有效的矿井突水监测及预警技术的新途径，经济和安全效益显著。

应用前景：

我国煤炭资源丰富，是世界上煤炭生产和消费大国。然而我国煤矿水文地质条件复杂，矿井突水一直制约着我国煤炭安全高效开采，据不完全统计，我国国有重点煤矿中受到矿井水害威胁的高达285座，占煤矿总数的27.5%，在大中型煤矿中受矿井水害威胁的有500多个工作面，受威胁的储量高达数百亿吨。在过去20多年里，全国超过250座矿井遭受淹井，死亡人数多达1700多人，直接经济损失高达350多亿元。随着煤矿开采深度的逐步增加，水文地质情况将更加复杂，煤矿突水危险性将进一步增大。该项目成果对于提高矿井水害防治水平、保障生产、节约成本等方面具有重要意义，使得该项目研究成果具有广阔的应用前景和推广价值

应用情况：

目前本项目成果已在同煤北辛窑等矿井开展应用研究。

合作方式：技术开发/技术服务