服务于矿井大数据的煤矿安全参数集成装置及瓦斯突出预测方法技术领域
本发明涉及煤矿安全技术领域，具体涉及一种服务于矿井大数据的煤矿安全参数
集成装置及瓦斯突出预测方法。
背景技术
随着对煤矿突出机理的研究，围绕瓦斯含量、地应力、煤体结构等突出影响因素，
已提出“四位一体”综合防突体系，并形成了多种煤层突出预测的方法及其对应的相关装
备，能够通过调度室实时获取井下各类测试参数，为矿井监测监控奠定了坚实的基础。由于
各类数据量随着时间推移不断增长，且非常庞大，各数据具有多样性、复杂性、关联性，因
此，矿方很难充分对所测试的数据进行挖掘和利用，发现其中暗含的规律；再加之由于主观
原因(如测试水平和出于各种目的)，矿方对原始测试数据的分析和总结并不准确。
针对上述问题，需要研发一种准确获取井下各种测试数据，并加以集成的方法及
装置，使其能够有效快捷地对矿井各数据进行分析总结，结合矿井实际情况找出数据间的
相关规律，进而获得与矿井相匹配的“四位一体”综合防突体系。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种服务于矿井大数据的煤矿安全参数集成装
置及瓦斯突出预测方法。该装置能够方便、及时、准确地获取井下各项测量数据；同时，利用
大数据分析的方法，分阶段、分层次对各项实时数据进行总结，找出数据之间的规律及关联
性，并结合矿井的实际情况，找到各种煤层突出预测的方法及其对应的相关装备，最终形成
一套特有的“四位一体”综合防突体系。
本发明的服务于矿井大数据的煤矿安全参数集成装置，包括移动式处理终端、数
据采集服务器、蓝牙基站、蓝牙采集模块和传感器，所述传感器通过所述蓝牙采集模块与所
述蓝牙基站连接，所述蓝牙基站与所述数据采集服务器连接，所述数据采集服务器与所述
移动式处理终端无线通讯连接；
进一步，所述传感器为风速传感器、温度传感器、湿度传感器或瓦斯浓度传感器；
进一步，所述数据采集服务器通过WIFI模块与所述移动信息处理终端无线通讯连
接；
进一步，所述移动信息处理终端上设有警报器；
本发明还公开了一种应用煤矿安全参数集成装置进行瓦斯突出预测的方法，包括
以下步骤：a.利用风速传感器和瓦斯浓度传感器在煤矿巷道内检测并计算出某时段该监测
点处的瓦斯总流量Q；b.根据得到的瓦斯总流量Q，计算出某时段检测点处每百米巷道瓦斯
量C；c.计算检测点百米巷道瓦斯涌出的小时平均值Ch、日平均值Cd与周平均值Cw；d.当小
时平均值Ch、日平均值Cd与周平均值Cw变动大于5％-10％时，通过移动信息处理终端上的
警报器发出警报。
本发明的有益效果在于：
1)本发明通过移动信息处理终端，能够方便、及时、准确地获取和集成各种无线煤
矿安全设备的测试参数，避免了数据获取过程中繁琐的数据线连接，使得在矿井地面无线
网络覆盖范围内各地点均可对数据进行查阅和分析，为工作人员的数据获取提供了便捷，
大大提高了工作效率。
2)本发明针对无线通信对接开发了控制软件，通过程序设置了无缝对接系统，能
够完整的获取矿井各监测监控系统的实测数据，大大减少或避免了以往人工参与汇报所造
成的误差或漏报。
3)本发明的瓦斯突出预测方法利用大数据并结合矿井条件，分析井下各类实时参
数，找出数据之间的规律及关联性，方便矿方找到各种煤层突出预测的方法及其对应的相
关装备，进而形成一套特有的“四位一体”综合防突体系，为矿井的安全高效生产提供保障。
4)本发明的移动信息处理终端设有防水防爆的坚硬外壳，不易碎，便于保护。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图；本发明的服务于矿井大数据的煤矿安全参数集成装
置，包括移动式处理终端、数据采集服务器、蓝牙基站、蓝牙采集模块和传感器，所述传感器
通过所述蓝牙采集模块与所述蓝牙基站连接，所述蓝牙基站与所述数据采集服务器连接，
所述数据采集服务器与所述移动式处理终端无线通讯连接；所述数据采集服务器通过3G或
WIFI模块与所述移动信息处理终端无线通讯连接；所述移动信息处理终端上设有警报模
块；本装置通过井下的蓝牙采集模块，将温度、湿度、风速、瓦斯浓度等传感器的采集数据，
以蓝牙方式传送给蓝牙基站，进一步通过蓝牙基站传送井下的数据采集服务器，并通过无
线通讯连接该数据采集服务器的移动信息处理终端进行操作，进而实现了对煤矿进下温
度、湿度、风速、瓦斯浓度等数据的采集、监控和管理。
本实施例的一种应用煤矿安全参数集成装置进行瓦斯突出预测的方法，包括以下
步骤：a.利用风速传感器和瓦斯浓度传感器在煤矿巷道内检测并计算出某时段该监测点处
的瓦斯总流量Q；其中其中，V为监测点的风速，S为监测点的巷道断面，q为监
测点的瓦斯浓度，n为该时段内瓦斯监测仪检测的数据数；b.根据得到的瓦斯总流量Q，计算
出某时段检测点处每百米巷道瓦斯量C；C＝100×Q/L；其中，L为当前时刻单巷掘进的总长
度，c.计算检测点百米巷道瓦斯涌出的小时平均值Ch、日平均值Cd与周平均值Cw；d.当小时
平均值Ch、日平均值Cd与周平均值Cw变动大于5％-10％时，通过移动信息处理终端上的警
报器发出警报。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较
佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技
术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本
发明的权利要求范围当中。