煤与瓦斯突出综合预测指标临界值的优化

为了提高煤与瓦斯突出预测的准确性、保障采掘工作面的安全、高效推进和降低防突工程成本,根据"三率"(预测突出率、突出预测准确率、不突出预测准确率)各自具有的合理区间属性和权重,以张集煤矿采掘工作面为例,采用区间数关联决策方法,得出综合预测指标F′的最优化区间为[370,380];根据加权灰靶决策方法,得出预测指标临界值排序为400、390、380等;取最优化区间和排序靠前的临界值的交集,得到煤与瓦斯突出综合预测指标F′的临界值为380,并开展现场应用。结果表明,考虑评价指标的区间属性,并取预测指标区间与排序靠前的临界值的交集作为煤与瓦斯突出预测综合指标F′的最优临界值方法是合理的。     

煤与瓦斯突出预测指标的区间数关联决策模型

为提高煤与瓦斯突出预测指标选择和评价的准确性,并确保多指标评价体系的系统完整性及预测指标的区间连续性,更准确地指导现场突出预测指标的选定,根据灰色区间数关联决策理论,建立煤与瓦斯突出预测指标评价与决策的加权三指标区间数关联决策模型,将3个评价指标共同引入模型作为煤与瓦斯突出预测指标的评价标准,并充分考虑其属性和权重值,结果规范化处理即区间数关联度的计算,以区间数关联度最大为原则确定张集煤矿7#煤层最优煤与瓦斯突出预测综合指标的区间数为[350,400],经过细化研究和评价得到相对最优加权三指标区间数关联决策区间为[370,380].研究结果表明:经过加权多指标区间数关联决策得到的相对最优煤与瓦斯突出预测指标区间数是合理的.     

煤与瓦斯突出预测指标及其临界值确定方法研究

为了避免突出的漏报,提高煤与瓦斯突出预测工作的有效性与准确率,在系统分析煤与瓦斯突出预测敏感指标以及各影响因素对突出的影响程度基础上,以显德汪矿为例提出了基于钻屑量S,Δh2和K1等3种预测指标的综合指标K值,并建立了综合指标的计算公式,实现了对煤与瓦斯突出预测的各项指标的综合考虑。基于该指标对显德汪矿进行了突出预测并确定了临界值。根据所确定的临界值,对分析结果进行验证,证明所选取的临界值符合要求。在此基础上对煤与瓦斯突出预测指标临界值的确定方法进行了推广,建立了具有普遍使用性的矿井瓦斯突出综合预测指标及其临界值确定方法,并提出将该综合预测指标与各单项预测指标结合应用。     

基于粗糙集与粒子群优化支持向量机的瓦斯突出预测模型

针对煤矿开采中煤与瓦斯突出的预测问题,在综合分析瓦斯突出影响因素的基础上,利用粗糙集理论和支持向量机相结合的方法,选取煤厚变化、地质构造、煤坚固性系数、巷道采压、瓦斯变化、钻屑瓦斯解吸值等10个特征指标建立瓦斯突出预测决策表,并利用粗糙集理论中的属性约简算法剔除冗余信息,再使用粒子群算法优化支持向量机的参数,通过核函数将瓦斯突出主控因素映射到高维空间,拟合主控因素与瓦斯突出强度之间的非线性映射关系,建立了基于粗糙集理论和粒子群优化支持向量机的瓦斯突出预测模型.选用典型的瓦斯突出实例作为学习样本,以河南某矿的突出实例作为测试样本进行预测.实验结果表明,该模型能够满足煤与瓦斯突出预测的要求,预测结果与实际结果一致,准确率较高,具有较好的适应性.     

煤与瓦斯突出预测的正负靶心灰靶决策模型

为提高煤与瓦斯突出预测的准确性和可靠性,提出利用正负靶心灰靶决策模型进行煤与瓦斯突出危险性评价的方法.根据选取的20组矿井的突出单项指标数据,定义正、负两个靶心并分别计算靶心距,通过目标权重优化模型得到各突出影响因素的权重,依据计算出的综合靶心距大小划分煤与瓦斯突出危险性等级,并利用建立的煤与瓦斯突出预测模型对选取的10组矿井进行突出危险性评价,评价结果与矿井实际情况一致.研究结果表明:利用正负靶心灰靶决策模型进行煤与瓦斯突出危险性评价是可行的.     

基于CRITIC法与可变模糊集的煤与瓦斯突出预测

针对煤与瓦斯突出评价的模糊不确定性问题,提出基于CRITIC法的可变模糊集预测方法,以此提高煤层突出危险程度预测的准确率。模型选取突出矿井防突工作中常用的6项判定指标作为煤与瓦斯突出评价指标,并确定了煤层突出危险程度分级标准;采用CRITIC法计算评价指标权重,引入可变模糊集理论合理确定评价指标对各级别的相对隶属度,建立煤层突出危险程度可变模糊集预测模型,依据危险等级特征值判断评价对象的隶属类别。实例应用表明,该方法较好地考虑了模型参数的可变性,准确地预测了煤层突出危险程度,评判结果更为可信,为煤岩动力灾害的准确预测提供理论指导。     

基于灰关联分析和神经网络的煤与瓦斯突出预测

应用灰色关联分析,对煤与瓦斯突出影响因素进行灰关联分析,得出了各影响因素对煤与瓦斯突出影响程度的大小排序;选择灰关联分析的5个优势因子作为输入参数,建立了煤与瓦斯突出预测的神经网络模型;用我国典型突出矿井的煤与瓦斯突出实例作为学习样本,对网络进行训练学习,并以云南恩洪煤矿的煤与瓦斯突出实例作为预测样本进行验证.结果证明该系统能较准确地预测煤矿的瓦斯突出情况.     

RES理论在煤与瓦斯突出危险性预测中的应用

为提高煤与瓦斯突出危险性预测的准确性,引入岩石工程系统理论,利用交互作用矩阵描述各影响因素间的作用关系,通过因果分析图来分析各因素的交互作用强度和参数优势特性.同时建立基于岩石工程系统理论的煤与瓦斯突出预测模型,并对预测结果进行验证.研究结果表明:该方法具有较高的准确性及可信性,能够有效地预测煤与瓦斯突出的危险性.     

集对理论聚类分析法综合预测煤与瓦斯突出

基于集对理论和聚类分析相结合的方法,将现行的钻屑指标法、钻孔瓦斯涌出初速度法、电磁辐射法和单项指标法等单因素单数值预测煤与瓦斯突出的方法和指标,通过集对理论综合运用一个具体的集对联系度数学模型表达出来,结合系统聚类分析思想,通过计算预测系统联系度之间的同异反距离,按照同异反模式识别的"择近原则",来辨别待测样本系统所属的类别,从而进行多因素综合预测煤与瓦斯突出。通过以焦作九里山矿巷道掘进工作面为例,应用综合预测模型计算分析煤与瓦斯突出预测指标的实例数据,结合相似权计算法确定各指标因素权重,提高预测模型精度,预测结果符合现场实际情况,取得了良好的预测效果。     

基于电磁辐射原理的煤与瓦斯突出危险性预测

为实现煤与瓦斯突出危险性的动态、连续预测,根据煤岩强度统计损伤理论,分析煤岩电磁辐射强度与应力关系,建立不同泊松比煤岩动力灾害与电磁辐射响应模型。利用基于该模型研制的KBD7在线式电磁辐射监测仪,对沈阳煤业集团红菱煤矿1200工作面集中运输巷和1204工作面回风顺槽进行连续监测,预测两工作面的煤与瓦斯突出危险性。结果表明:电磁辐射强度与常规预测指标、煤与瓦斯突出危险性有很好的相关性;1200掘进工作面电磁辐射临界值为49 mV,煤与瓦斯无突出危险预测准确率为100%,有突出危险预测准确率在70%以上;1204工作面未预测出瓦斯突出危险情况。该方法可实现煤与瓦斯突出危险性的非接触、动态、连续、定向及区域性监测,为煤矿安全生产提供了技术支持。     

煤与瓦斯突出预测灰色理论-神经网络方法

将灰色理论-神经网络方法应用于煤与瓦斯突出预测中,利用灰色系统理论的灰色关联法确定了控制矿井煤与瓦斯突出的主控因素,并对煤与瓦斯突出主控因素进行筛选. 建立了煤与瓦斯突出危险性预测人工神经网络的数学模型和系统结构. 在平顶山八矿突出区进行了煤与瓦斯突出危险性预测应用,预测效果表明:利用灰色系统理论-神经网络方法对预测矿井煤与瓦斯突出是可行的.     

潘一矿煤钻屑瓦斯解吸指标Δh2值的突出敏感性及其临界值

针对中国工作面突出预测敏感指标及其临界值的研究现状,通过理论分析、实验室实验和现场测试等方法,提出采用煤钻屑瓦斯解吸指标Δh2值作为工作面突出的判定理论和敏感指标的判定方法,以潘一矿13-1煤层采掘工作面为研究对象,选用"三率"法和"灰色关联"分析方法对提出的理论进行了验证。采用钻屑瓦斯解吸指标Δh2作为采掘工作面突出的判定方法,解决了敏感指标间相互交叉的问题和临界值模糊性难题,提高了敏感指标的适应性。     

煤与瓦斯突出预测层次分析-模糊综合评判方法

将层次分析和模糊综合评判方法结合起来应用于煤与瓦斯突出预测研究中.运用层次分析法确定了煤与瓦斯突出各影响因素权重系数,采用隶属函数构造了单因素判别矩阵,并运用模糊综合评判法建立了煤与瓦斯突出预测模型. 对平顶山研究区典型工作面进行了瓦斯突出危险性的定量预测和突出等级划分.结果表明,应用层次分析-模糊综合评判方法预测煤与瓦斯突出强度是可行的.     

果蝇模型在煤与瓦斯突出危险中的预警

为提高煤与瓦斯突出预测的准确性,采用线性回归模型选择了瓦斯压力、坚固性系数和破坏类型作为控制指标,选择残差分析模型构建了突出回归数据库并以三维火柴杆图来展现.结果表明:以"个体嗅觉探测"和"群体视觉靠拢"为指导思想,获得了安全型、危险型和突出型突出危险评估指数的确定方法.应用煤与瓦斯突出危险评估指数对突出实例进行回代判别,预测结果基本符合工程实践,具有乐观的可信性和客观的应用性.     

集对分析法在煤与瓦斯突出综合预测中的应用

应用集对理论,确立了煤与瓦斯突出指标和突出可能性之间的联系度,进而建立了预测煤与瓦斯突出的集对分析模型。实例表明,集对分析方法能够较好地预测煤与瓦斯突出的可能性,是预测灰色系统的一种方便、合理的方法。     

中马村矿煤与瓦斯突出区域性预测研究

文章以焦作中马村矿为实施矿井，在已有突出预测工作的基础上，通过对现有突出预测指标的灵敏度分析，利用计算机筛选煤与瓦斯突出敏感指标，应用数量化理论法建立煤与瓦斯突出预测的综合判据，使突出预测工作规范化、定量化、微机化，提高了突出预测的准确性和可靠性，为矿井科学化管理、提高矿井安全经济效益提供了技术依据。     

工作面突出预测敏感指标和临界值的确定探讨

突出工作面危险性预测和防突措施效果检验是突出矿井进行防突管理的两项关键工作。在实际应用中应针对各煤层发生煤与瓦斯突出的特点和条件试验确定工作面预测的敏感指标和临界值,并作为判定工作面突出危险性的主要依据。     

基于系统聚类分析和判别分析的煤与瓦斯突出预测

煤与瓦斯突出是一种非常复杂的动力现象,影响因素众多,发生原因复杂。文中采用SPSS软件对典型突出矿井的煤层瓦斯压力(P)、瓦斯放散初速度(ΔP)、煤的破坏类型(D)、煤的坚固性系数(f)4个参数的实测数据进行了系统聚类分析。分析结果与17个已知样本实际发生的动力现象一致,说明了综合4个指标来预测煤与瓦斯突出的合理性。然后通过判别分析建立了煤与瓦斯突出预测函数。实践证明,该函数较准确地预测了17个已知样本和4个未知样本的煤层突出危险性,为煤与瓦斯突出预测提供了一种新方法。     

煤与瓦斯突出区域预测信息系统开发

煤与瓦斯突出复杂的矿井动力现象,在GIS技术支持下,研究矿井地质构造、煤体结构特征以及应力场等对煤与瓦斯突出的影响及相互间的关系,瓦斯空间分布状况及与灾害危险程度的关系.应用多种预测方法、指标和技术,开发煤与瓦斯突出区域预测信息系统,实现数据的可视化管理,提高预测的准确性和时效性,系统在淮南矿区得到了成功的应用.     

神经网络理论在延时煤与瓦斯突出预警中的应用

为提高煤与瓦斯突出预警的准确性,利用人工神经网络特有的非线性适应性信息处理能力,选择瓦斯涌出峰值、上升梯度、下降梯度、超限时间四个延时突出预警指标,实现煤与瓦斯延时突出的预警.瓦斯样本学习和突出预警结果与实际情况对比表明,前馈神经网络预警模型准确率很高,可以克服传统预警方法存在的瓦斯突出漏报和误报的缺陷.