1.一种瓦斯气团生命周期的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据瓦斯气团在巷道中的运移规律，将瓦斯气团的生命周期分为孕育阶段、稳态漂移阶段、扩散消逝阶段；

孕育阶段：瓦斯浓度快速或缓慢上升，表明此时有新的瓦斯涌出，瓦斯气团快速积聚，当瓦斯浓度到达峰值时，瓦斯涌出停止，此时，瓦斯气团处于孕育阶段；

稳态漂移阶段：涌出的瓦斯气团稳定后，在风流的力的作用下，该瓦斯气团会随风流一起向前漂移设定距离，且保持自身内部结构不变，瓦斯浓度变化趋于稳定，瓦斯气团相对稳定，此时，瓦斯气团处于稳态漂移阶段；

扩散消逝阶段：瓦斯气团随风流漂移设定距离后，瓦斯气团中的瓦斯浓度开始快速或缓慢降低，直至瓦斯气团被排出巷道或完全扩散至瓦斯浓度安全范围，此时，瓦斯气团处于扩散消逝阶段；

2)通过瓦斯浓度衰减率k的变化情况，预测出瓦斯气团所处阶段：瓦斯浓度衰减率k通过以下公式得到：

其中，ω’为当前点瓦斯浓度值，ω0为当前点的前一个点的瓦斯浓度值；

在瓦斯气团在运移过程中：

当K＜0时，|k|逐渐增大或减小，判断瓦斯气团处于孕育阶段；

当K＝0时，判断瓦斯气团处于稳态漂移阶段；

当K＞0时，K逐渐增大或减小，判断瓦斯气团处于扩散消逝阶段。

2.一种基于瓦斯气团生命周期的瓦斯浓度预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)利用瓦斯浓度传感器采集巷道内n个点的瓦斯浓度数据，每个点的间隔为y米，得到一组原始瓦斯浓度数据，其中，n、y为正整数；

2)建立GM(1,1)预测模型并编译好MATLAB程序，在MATLAB程序中输入一组按照步骤(1)的方法采集的瓦斯浓度数据，并输入后面需要预测瓦斯浓度值的点的个数；

3)运行程序得到后续预测的瓦斯浓度值，将预测出的瓦斯浓度值代入公式(1)计算出相应的瓦斯浓度衰减率；

4)根据步骤(3)中瓦斯浓度衰减率的变化情况，判断出瓦斯气团生命周期即将处于孕育阶段、稳态漂移阶段还是扩散消逝阶段；

5)根据步骤(3)预测出的瓦斯浓度值，判断是否大于巷道内实际瓦斯浓度的限值，若是，则采取相应措施预防事故的发生；若否，则根据步骤(4)预测出的瓦斯气团所处阶段，判断出瓦斯气团中的瓦斯浓度是否上升，从而预测出瓦斯气团是否能够安全扩散或排出巷道，若不能，及时采取相应措施预防事故的发生。

3.根据权利要求2所述的一种基于瓦斯气团生命周期的瓦斯浓度预测方法，其特征在于，步骤(5)的判断方法如下：若步骤(3)预测出的瓦斯浓度值小于或等于巷道内实际瓦斯浓度值的限值，且步骤(4)判断出瓦斯气团即将处于稳态漂移阶段或扩散消逝阶段，则预测瓦斯气团中的瓦斯浓度在逐渐下降，瓦斯气团能够安全扩散或排出巷道；

若步骤(3)预测出的瓦斯浓度值小于或等于巷道内实际瓦斯浓度值的限值，且步骤(4)判断出瓦斯气团即将处于孕育阶段，则预测瓦斯气团中的瓦斯浓度在逐渐上升，瓦斯气团不能安全扩散或排出巷道，需要提前采取相应措施预防事故的发生。

4.根据权利要求2或3所述的一种基于瓦斯气团生命周期的瓦斯浓度预测方法，其特征在于，步骤(2)中建立GM(1,1)预测模型方法如下：设一组原始数列为：

x(0)＝(x0(1),x0(2),......x0(n))其中，n为数据个数；

对x(0)进行一阶累加生成数列：

x(1)＝(x1(1),x1(2),...,x1(n))生成x(1)的紧邻均值数列：

z(1)＝{z(1)(2),z(1)(3),...,z(1)(n)}根据灰色系统理论对x(1)建立关于t的白化微分方程GM(1,1)：x(0)(k)+az(1)(k)＝b

其中，a是发展系数，b是灰作用量，z(1)(k)是白化背景值，x(0)(k)是灰导数，且(0) (1) (1)x (k)＝d(k)＝x (k)-x (k-1)带入n值可得：

引入矩阵向量记号

得到GM(1,1)模型表示为：

Y＝Bu

利用最小二乘法可求得a，b的值

T

其中，B、Y是矩阵，B是矩阵B的转置；

对于GM(1,1)的灰微分方程，如果将时刻k＝2,3,…,n视为连续变量t，则之前的x(1)视为时间t函数，于是得到GM(1,1)灰微分方程对应的白化微分方程：解得

得到预测值：

从而得到GM(1,1)预测模型：