Uma abordagem de análise FSV para verificar a robustez do triplo

Aug 08, 2023

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 9621 (2023) Citar este artigo

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Entre todos os desastres com gás, a concentração de gás que excede o valor limite (TLV) tem sido a principal causa de acidentes. Contudo, a maioria dos sistemas ainda se concentra na exploração de métodos e estruturas para evitar atingir ou exceder o TLV da concentração de gás do ponto de vista dos impactos nas condições geológicas e nos elementos da face de trabalho da mineração de carvão. O estudo anterior desenvolveu uma estrutura teórica de análise de correlação de viagem e encontrou fortes correlações entre gás e gás, gás e temperatura, e gás e vento no sistema de monitoramento de gás. Contudo, a eficácia deste quadro deve ser examinada para determinar se poderá ser adoptado noutros casos de minas de carvão. Esta pesquisa tem como objetivo explorar uma abordagem proposta de análise de verificação - Primeira Rodada - Segunda Rodada - Rodada de Verificação (FSV) para verificar a robustez da Estrutura Teórica da Análise de Correlação de Trip para o desenvolvimento de um sistema de alerta de gás. É adotada uma metodologia mista de pesquisa qualitativa e quantitativa, incluindo estudo de caso e pesquisa correlacional. Os resultados verificam a robustez do Referencial Teórico da Análise de Tripla Correlação. Os resultados implicam que este quadro é potencialmente valioso para o desenvolvimento de outros sistemas de alerta. A abordagem FSV proposta também pode ser usada para explorar padrões de dados de forma criteriosa e oferecer novas perspectivas para desenvolver sistemas de alerta para diferentes aplicações industriais.

Sendo o maior produtor mundial de carvão, a indústria de minas de carvão da China foi responsável por cerca de 46% da produção global de carvão em 20201,2. Os acidentes com gás são graves e devem ser abordados pelos gestores da indústria mineira de carvão na China3. Entre todos os desastres com gás, a concentração de gás que excede o valor limite (TLV) tem sido a principal causa de acidentes4. Portanto, sistemas de monitoramento de gás para TLV em tempo real foram adotados nas minas de carvão da China. Contudo, a maioria dos sistemas ainda se concentra na exploração de métodos e estruturas para evitar atingir ou exceder o TLV da concentração de gás do ponto de vista dos impactos nas condições geológicas e nos elementos da face de trabalho da mineração de carvão. Quando os dados de gás atingem ou excedem o TLV, o sistema de monitoramento de gás alerta a equipe de resposta de segurança da mina5.

A literatura atualizada indica que os estudos atuais se concentram principalmente no uso de abordagens de aprendizado de máquina (ML) (incluindo aprendizado profundo) para explorar avisos ou modelos de previsão para evitar exceder o TLV da concentração de gás. No entanto, uma revisão abrangente da literatura no trabalho anterior parece ter pelo menos três limitações significativas no uso de métodos de ML para prever emissões e concentrações de gases no atual modelo de sistemas de monitoramento de carvão5,6. Eles incluem entradas (conjunto de dados) ruins, resultando em resultados inadequados, resultados de previsão interpretados imprecisos e alto custo do hardware de computação para melhorar a eficiência e eficácia dos modelos de ML5. Nenhum artigo publicado relata completamente os sistemas que utilizam os dados coletados das minas de carvão; nenhuma tentativa foi feita para descobrir a correlação entre a concentração de gás e outros dados e aplicá-los para prever a concentração de gás4. Portanto, um estudo anterior desenvolveu uma Estrutura Teórica de Análise de Correlação de Viagem para o desenvolvimento de um sistema inovador de alerta de gás integrado que indicou relações significativas entre gás e gás, gás e temperatura, e gás e vento5. Contudo, há necessidade de examinar a eficácia da Estrutura Teórica da Análise de Correlação de Trip, que pode ser adotada em outros casos de minas de carvão.

Esta pesquisa tem como objetivo explorar uma abordagem proposta de análise de verificação - Primeira Rodada - Segunda Rodada - Rodada de Verificação (FSV) para verificar a robustez da Estrutura Teórica da Análise de Correlação de Trip para o desenvolvimento de um sistema de alerta de gás. É adotada uma metodologia mista de pesquisa qualitativa e quantitativa, incluindo estudo de caso e pesquisa correlacional. As seções a seguir enfocam fontes de dados, métodos, resultados, discussão, conclusão e disponibilidade de dados.