《基于時間序列的煤與瓦斯突出預警理論和方法》以事故致因理論為基礎，根據瓦斯涌出時間序列（簡稱G序列）和煤與瓦斯突出孕育過程的內在聯系，建立了防治煤與瓦斯突出的預測、預防、預警和應急處理的“四道防線”防控體系。提出了準確預測和在突出萌芽階段采取多重防控措施的思路，能及時、有效地降低突出危害。該書運用系統科學理論、決策理論及安全科學理論等相關理論，構建了煤與瓦斯突出預警的理論構架，建立了反映突出機理的實時信息與基本信息相結合、動態(tài)征兆與靜態(tài)參數相結合、瓦斯涌出與突出指標相結合的多因素、多層次預警指標體系。該書開展了突出預警的理論分析和實證研究，建立了基于星空圖、G線圖及移動平均線的煤與瓦斯突出預警數學模型。結果證明，該組合預警模型能夠實現煤與瓦斯突出預警。正常生產時期，星空圖中點的疏密度較小，且分布均勻；G線表現為一字線或十字線，實體小；移動平均線呈現水平狀，波動幅度小，無明顯變化趨勢，移動平均線的偏離值近似不變；振幅變動量、頻次變動率均較穩(wěn)定。突出孕育階段，星空圖中點子云加密，疏密度增大，并逐漸偏離趨勢線；G線整體呈上揚趨勢，陰陽實體變大，多次出現連拉“三陽線”；移動平均線多次發(fā)出相互穿越和多頭排列等有效信號，均線遭到G線圖觸及的次數增加；振幅變動量較大，頻次變動率忽高忽低，總體上呈增大趨勢，突出前頻次可增大為正常時期的7倍左右。煤礦生產系統是一個人與自然的動態(tài)復合系統，是一項復雜的系統工程。礦井重特大煤與瓦斯突出災害的發(fā)生和發(fā)展，都有其內在的原因，其致因和演化都是有規(guī)律的。該書積極探索煤與瓦斯突出災害中的未知領域，深入研究突出的致因理論、災害的發(fā)生和發(fā)展規(guī)律。研究成果發(fā)展了煤與瓦斯突出預警理論，拓展了煤與瓦斯突出預警方法。
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