一种基于层位标签的瓦斯溯源方法及系统与流程

本发明涉及煤矿瓦斯数据处理，尤其涉及一种基于层位标签的瓦斯溯源方法及系统。

背景技术：

1、煤矿采掘过程中，受邻近煤层瓦斯释放、采动裂隙发育及复杂地质条件影响，采掘区域出现的瓦斯异常可能由多个含气煤层共同作用形成，因此需要对异常瓦斯的来源层位进行识别。

2、现有瓦斯溯源通常依据瓦斯浓度、瓦斯压力、瓦斯流量或突出参数等监测数据，对不同煤层与异常瓦斯之间的对应关系进行判断。但在多个相邻含气煤层共同受到采动影响时，不同煤层的瓦斯响应可能具有较高相似性，单纯依据响应幅值或参数相似程度难以准确确定主源层位。

3、进一步地，在松软低渗高瓦斯煤层或者地质构造较为复杂的区域，不同煤层的瓦斯响应不仅受到煤层瓦斯赋存状态影响，还可能受到煤体裂隙结构、气体压力、有效应力以及煤层渗透特性的共同影响。尤其是在煤层渗透性具有明显方向差异的情况下，同一采掘扰动作用传递至不同煤层后，各煤层瓦斯压力、瓦斯流量以及突出参数发生变化的时间可能存在差异，部分低渗透煤层还可能仅表现出幅度较小但持续存在的响应变化。

4、因此，仅根据某一时刻不同煤层瓦斯参数的绝对大小进行来源判断，容易将响应幅值较大的煤层误认为主要来源煤层，而忽略异常作用在不同层位之间传播所形成的时间先后关系。

技术实现思路

1、本申请提供了一种基于层位标签的瓦斯溯源方法及系统，提高了复杂多煤层条件下瓦斯主源层位识别的准确性和稳定性。

2、本申请提供了如下方案：

3、根据第一方面，提供了一种基于层位标签的瓦斯溯源方法，包括：获取目标采掘区域中多个候选含气煤层的层位排列关系，为不同层位对应的监测位置配置层位标签，并获取各监测位置的瓦斯响应数据；根据所述瓦斯响应数据确定各层位标签对应的首次异常响应时刻；按照所述首次异常响应时刻对层位标签进行排序，生成响应标签序列；根据所述层位排列关系，确定所述响应标签序列中连续相邻的层位标签段；在所述响应标签序列中确定长度最长的连续相邻标签段；将所述长度最长的连续相邻标签段中首次异常响应时刻最早的层位标签对应的煤层确定为瓦斯异常的主源层位，并根据所述主源层位生成瓦斯溯源结果。

4、根据第二方面，提供了一种基于层位标签的瓦斯溯源系统，包括：数据获取模块，用于获取目标采掘区域中多个候选含气煤层的层位排列关系，为不同层位对应的监测位置配置层位标签，并获取各监测位置的瓦斯响应数据；响应时刻确定模块，用于根据所述瓦斯响应数据确定各层位标签对应的首次异常响应时刻；标签序列生成模块，用于按照所述首次异常响应时刻对层位标签进行排序，生成响应标签序列；连续标签段确定模块，用于根据所述层位排列关系，确定所述响应标签序列中连续相邻的层位标签段；最长标签段确定模块，用于在所述响应标签序列中确定长度最长的连续相邻标签段；溯源结果生成模块，用于将所述长度最长的连续相邻标签段中首次异常响应时刻最早的层位标签对应的煤层确定为瓦斯异常的主源层位，并根据所述主源层位生成瓦斯溯源结果。

5、根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：

6、本申请通过为不同候选含气煤层对应的监测位置配置层位标签，将各层位在瓦斯异常发生后的首次响应时刻转换为响应标签序列，并结合煤层实际层位排列关系识别其中连续相邻的层位标签段，以最长连续相邻标签段中的最早响应层位作为主源层位。相较于仅依据瓦斯浓度、压力或流量幅值进行来源判断的方式，本发明能够同时利用瓦斯响应的时间先后关系和煤层空间层位关系，降低孤立异常响应、局部波动及多煤层响应相似对溯源结果造成的干扰，从而提高复杂多煤层条件下瓦斯主源层位识别的准确性和稳定性。

7、当然，实施本申请的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

1.一种基于层位标签的瓦斯溯源方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述瓦斯响应数据包括瓦斯浓度、瓦斯压力、瓦斯流量以及瓦斯突出参数中的至少一种；所述层位标签至少包括对应煤层的层位标识以及监测位置信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述瓦斯响应数据确定各层位标签对应的首次异常响应时刻，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照所述首次异常响应时刻对层位标签进行排序，生成响应标签序列，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述层位排列关系，确定所述响应标签序列中连续相邻的层位标签段，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在截断所述连续相邻标签段之前，还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当存在两个以上长度相同且均为最长的连续相邻标签段时，分别确定各连续相邻标签段内首次异常响应时刻最早的层位标签，并比较所述层位标签对应的首次异常响应时刻，将首次异常响应时刻最早的层位标签所在的连续相邻标签段确定为长度最长的连续相邻标签段。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述主源层位生成瓦斯溯源结果，包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述主源层位和所述关联源层位生成所述瓦斯溯源结果，包括：

10.一种基于层位标签的瓦斯溯源系统，其特征在于，包括：