基于灰色系统理论的煤矿瓦斯涌出量预测研究

运用灰色理论建立巷道瓦斯涌出量的灰色模型,对矿井瓦斯涌出量进行预测预报。采用残差识别方法修正GM(1,1)模型进行瓦斯涌出量预测,预测精度更高。利用灰色灾变预测理论,对某矿矿井工作面瓦斯涌出资料进行分析、研究,建立煤矿瓦斯涌出量灰色预测模型,并对矿井瓦斯涌出量变化趋势进行预测。     

瓦斯涌出量的模糊数学与灰色系统理论的预测

矿井瓦斯涌出量的预测是典型的灰色系统,本文以灰色系统和模型数学为基础,探讨了矿井瓦斯涌出量的影响因素,分析了灰色系统理论的不足,建立了符合实际的模糊灰色模型,并把时间序列改进成为影响因素序列,对矿井瓦斯涌出量进行预测,研究结果表明,该方法能较准确地反映矿井瓦斯规律。     

灰色理论在矿井绝对瓦斯涌出量预测中的应用

应用灰色控制系统理论建立了矿井绝对瓦斯涌出量动态预测GM(1.1)模型,预测结果表明GM(1,1)模型能够反映矿井绝对瓦斯涌出量动态变化。     

矿井瓦斯涌出量建模预测

针对矿井瓦斯涌出量影响因素复杂,数据序列波动性较大,灰色GM(1,1)预测模型精度低,本身存在一定缺陷的特点,将自记忆性原理引人灰色系统理论,建立了矿井瓦斯涌出量预测的灰色自记忆预测模型。经在韩城下峪口煤矿应用表明,该模型具有预测精度高,稳定性好的特点。     

基于主成分灰关联的瓦斯涌出量预测模型

为分析矿井瓦斯涌出的非线性关系、指标间复杂联系和准确预测瓦斯涌出量,基于主成分分析和灰色关联理论在克服指标的共线性、相关性对瓦斯涌出量影响,兼顾二者关联性之上,确定主要指标,建立瓦斯涌出量预测的距离模型和灰色模型,进而基于支持向量机非线性,构建非线性组合预测模型.利用训练样本学习和最小绝对百分比误差确定预测模型参数,并以沈阳某矿某工作面为例,运用已构建模型预测瓦斯涌出量.研究结果表明:日产量、采出率与其他指标的共线性相对较强,煤层间距、临近层厚度及层间岩性与其他指标的共线性相对最弱;该模型绝对百分比误差最大为5.83%,预测精度相对高于各个单项预测模型,大幅降低预测风险.     

矿井回采工作面瓦斯涌出量预测新途径

在研究大量国内外矿井瓦斯涌出量预测方法的基础上,通过比较,分析灰色理论在矿井瓦斯涌出量预测方法中的优势,根据某矿102回采工作面的相关瓦斯涌出数据,以灰色预测理论为基础,通过对影响回采工作面瓦斯涌出量的关键因素分析,建立该工作面的瓦斯涌出量GM(1,1)预测模型,通过模型的求解,给出预测结果,并对结果进行检验.结果表明,该模型预测结果与生产实际吻合度较高,对煤矿瓦斯管理具有十分重要的指导意义.     

基于灰色新陈代谢模型的煤矿瓦斯涌出量预测

针对煤矿井下瓦斯涌出量的特殊影响因素和灰色系统建模的特点,以煤矿瓦斯动态监测数据为基础,通过灰色系统建模、关联度分析及残差辨识,建立了灰色系统新陈代谢动态模型,并将该模型应用到某矿瓦斯涌出量预测分析中,由事中及事后检验结果可知:原始数据一次累加后进行的GM(1,1)预测中,新陈代谢动态模型预测矿井瓦斯涌出量的拟合精度高,结果准确可靠,克服了一般模型对井下瓦斯涌出量数据采集、模型建立的困难,实现了瓦斯涌出量的动态预测,可为煤矿安全管理的正确决策提供科学依据.     

新信息优先原则下矿井回采工作面瓦斯涌出量的MUBGM(1,1)-Markov预测

为实现煤矿瓦斯涌出量的高精度预测,进而对矿井通风设计和瓦斯事故防治提供理论依据,以传统GM(1,1)模型为基础,建立了一种等维新息式无偏灰色马尔可夫预测模型(MUBGM(1,1)-Markov模型)。该模型将无偏灰色GM(1,1)模型与马尔可夫模型相结合,依据2001—2010年西北地区某煤矿二矿区矿井相对瓦斯涌出量数据,在新信息优先原则下经等维新息处理和原始数据序列的不断更新,预测出2011—2016年该矿的相对瓦斯涌出量。研究结果表明,MUBGM(1,1)-Markov预测模型不仅消除了传统灰色GM(1,1)模型的固有偏差,而且预测值可随数据的变化实时更新,预测效果理想,2013—2015年的平均相对误差仅为0.012 4,在中长期预测中具备明显优势,其较高的准确性和较强的适用性,为矿井瓦斯涌出量的高精度预测提供了可靠的保障。     

基于Elman组合预测模型的瓦斯涌出量预测

为提高矿井瓦斯涌出量的预测精度,基于Elman回归神经网络原理,以指数型线性回归、双曲线型线性回归及灰色预测三种方法得到的瓦斯涌出量预测值为样本数据,建立Elman组合预测模型,并利用MATLAB软件进行预测。结果表明,Elman组合预测结果的拟合曲线更接近实际情况。该模型有效提高了瓦期涌出量的预测精度,为煤矿安全生产提供了理论支持。     

矿井瓦斯涌出量灰色GM（1，1）预测模型的分析

灰色预测模型为矿井瓦斯涌出量时间动态数列的预测提供了一条新的途径。本文在对灰色ＧＭ（１，１）预测模型进行有关分析的基础上，提出了矿井瓦斯涌出量预测的ＧＤＭ模型，以进一步拓宽灰色预测的应用范围．利用该预测模型对一些矿井进行瓦斯涌出量的预测研究，均得到了较为满意的结果．     

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.     

矿井延深水平的相对瓦斯涌出量的预测

本文根据灰色系统理论,结合实例,给出了如何建立描述矿井开采深度与瓦斯涌出量之间动态关系的数学模型,并用BASIC语言编写了计算机程序,进行了预测.实例表明,采用灰色系统理论,根据本矿井已有的瓦斯涌出量的数据信息,建立的瓦斯涌出量的预测方法,进行计算机预测,与实际误差较小,满足工程设计要求.     

灰色聚类评估在煤矿突水预测中的应用

为了减少煤矿突水带来的危害,准确掌握煤矿发生突水的可能性,采用灰色聚类评估方法,建立矿井突水预测模型,进行矿井突水预测。实例表明,灰色聚类评估方法在煤矿突水预测中可以取得满意的预测精度,预测结果更加可靠。该方法在煤矿突水中的应用进一步拓宽了灰色聚类理论的应用范围,并为煤矿突水的准确预报提供了一种新的方法。     

基于灰色自记忆原理的煤矿瓦斯浓度预测

 井下瓦斯浓度预测是预防煤矿瓦斯事故的重要环节和基础工作。以预测煤矿瓦斯浓度为研究目的,采用灰色系统理论与自记忆原理相结合的方法,将灰色系统理论导出的煤矿瓦斯浓度变化微分方程代入由自记忆原理推导的离散形式自记忆方程,利用最小二乘法求得记忆系数,建立了煤矿瓦斯浓度预测的灰色自记忆模型。结合李雅庄煤矿304综采面瓦斯浓度实测值,由试算法确定最优回溯阶p=7,建立瓦斯浓度预测灰色自记忆模型,并与G(1,1)模型进行对比分析。研究表明,灰色自记忆模型综合了灰色系统理论和自记忆原理的优越性,能够准确拟合与预测出井下瓦斯浓度变化的总体趋势与波动细节,有较好的工程适应性和较高的预测精度,为井下瓦斯浓度预测提供新的途径。     

回采工作面瓦斯涌出量的灰色动态预测

本文应用灰色系统理论建立了回采工作面瓦斯涌出量的灰色动态预测模型,并对化处矿1273回采工作面瓦斯涌出量进行了实例预测。     

GM（1，1）模型对马鞍山矿大巷变形预测

本文在现场调研和定性分析的基础上依据灰色系统理论对马鞍山矿巷道变形数据进行多种生成处理后建立了灰色微分方程预测模型（ＧＭ（１，１）模型）并据此对－１７０ｍ水平以下的巷道进行变形预测。通过预测分析作出了１７０ｍ水平以下巷遗支护形式、施工工艺改革势在必行的结论。为该矿的开拓延深设计提供了科学依据，表４，参２。     

高瓦斯矿井掘进通风瓦斯浓度预测模型研究

为了对不同瓦斯涌出量和通风配置下的高瓦斯矿井掘进通风瓦斯浓度进行准确预测,文中在对掘进工作面瓦斯浓度的各种通风影响因素分析基础上,设计了两种掘进通风瓦斯浓度预测神经网络模型。利用MATLAB软件及煤矿现场获得的实测样本数据,建立了瓦斯浓度BP和RBF神经网络预测模型。通过预测结果对比分析可知,RBF神经网络预测模型能够对掘进通风瓦斯浓度进行准确地动态预测,为不同掘进阶段、不同瓦斯涌出量下的掘进通风方案选择提供了一定的理论依据。