宋泽宝

（山西高河能源有限公司， 山西 长治 047100）

引言

现如今，经济飞速发展，煤炭作为我国的重要可持续发展资源，安全生产一直都是需要时刻警惕的问题。据统计，由于瓦斯爆炸引起的施工隐患仍占比较大，他不仅破坏巷道，更重要的是影响着矿工的生命安全。因此安装安全的瓦斯监测监控系统极为必要[1]。对于井下监测监控主要是针对瓦斯的监测，监测结果主要决定于传感器的响应，若能根据煤矿的实际情况, 优化监测监控系统中传感器的数量及位置设计则能向井下安全生产的目标迈进一大步。

1 工程概况

本文以某煤矿应用研究工程项目，该煤矿上煤层地势较为复杂，具有较小的首采范围，其厚度范围在0.85～7.14 m 之间，平均煤层厚度2.53 m；中煤层的厚度范围在0.8～4.6 m 之间，平均煤层厚度3.11 m，该煤层厚度呈现一定的规律性，操作相对稳定，被作为集中开采区域。

去年该煤矿各工作面瓦斯检测数据如表1 所示，尽管该煤矿属于低瓦斯矿井，但其仍存在较大的安全隐患，主要包括：整个施工工作面处于少风或者停风的工作面，极易使得瓦斯含量超过其安全范围，引起安全事故；当在钻孔或者遭遇断层施工环境，瓦斯的超限溢出也是危险项。因此，该煤矿的瓦斯监测工作最为重要。

2 LSCP 模型的提出以及最优解法的选择

2.1 LSCP 模型的提出

煤矿下瓦斯监测效果与传感器的位置及数量息息相关，该传感器的位置可关联于通风位置的边界或者节点。其中，布置传感器的位置问题可总结为最优控制问题以及覆盖最优化问题[2-3]。……