BP和RBF在断层防水煤柱留设宽度预测中的应用

在总结全国各典型煤矿断层防水煤柱相关资料的基础上,以水头压力、煤层厚度、安全系数、煤的抗张强度为主要影响因子,选择有代表性的样本数据,通过Matlab软件构建了BP和RBF神经网络模型,对各煤矿断层防水煤柱的留设宽度进行了预测,并与规程经验公式计算的结果进行了对比。结果显示,在煤矿断层防水煤柱留设宽度预测中,RBF神经网络比BP神经网络的训练速度更快,效率更高,具有更加广阔的应用前景。     

矿山灾害链及其断链减灾模式分析

为了揭示矿山灾害系统的复杂性规律和运动本质,运用系统理论观点,从灾害链的角度对矿山灾害链定义、分类、特点及链式发育机理进行了研究。提出矿山灾害链组合断链减灾模型,即"初次断链+预防断链+灾后重建"组合断链模型,并在华恒公司矿井水害防治中得到运用,可以有效的解决矿井水害特别是矿井西部老空水问题。矿山灾害链式效应在矿山灾害中普遍存在,组合断链减灾模型为最佳减灾方案,而通过对断链程度和各断链过程对总断链的贡献率的计算实现断链最优化将成为今后研究的重点。      

赵官井田10煤层底板突水危险性评价

从地质构造、含水层、隔水层、开采条件等方面详细分析了赵官井田10煤层底板突水的影响因素,确定了断层强度指数、褶皱分维值、"底板充水含水层组"水压、"底板充水含水层组"富水性、奥灰富水性、隔水层厚度、泥岩比率、底板破坏深度8个主控因素作为10煤层底板突水危险性评价的决策指标,并建立了各主控因素专题图;运用层次分析法(AHP)确定了各主控因素的权重系数,建立了基于"脆弱性指数法"的底板突水危险性评价模型,对10煤层底板突水危险性进行了定量评价,结果表明:在井田的南部煤层露头处脆弱性指数小,突水可能性较小;在井田的北部,特别是在井田东北部,脆弱性指数大,突水危险性较大。      

良庄井田地质构造特征及其对矿井突水的影响

根据大量地质资料揭示了山东良庄井田地质构造的发育特征,其断裂构造具有分区性、方向性、垂向分层性、成带性等特点,并推断井田内发育有滑动构造。探讨了该井田地质构造发育规律对矿井突水的影响,着重分析了滑动构造对矿井突水的作用。研究表明,断裂构造的分区性、方向性、垂向分层性、成带性及滑动构造对矿井突水有不同程度的影响。      

BP和RBF在断层防水煤柱留设宽度预测中的应用

在总结全国各典型煤矿断层防水煤柱相关资料的基础上,以水头压力、煤层厚度、安全系数、煤的抗张强度为主要影响因子,选择有代表性的样本数据,通过Matlab软件构建了BP和RBF神经网络模型,对各煤矿断层防水煤柱的留设宽度进行了预测,并与规程经验公式计算的结果进行了对比。结果显示,在煤矿断层防水煤柱留设宽度预测中,RBF神经网络比BP神经网络的训练速度更快,效率更高,具有更加广阔的应用前景。      

矿井小断层延伸长度的多元线性回归预测模型

矿井小断层普遍存在且错综复杂,对煤层开采影响很大。根据黄河北煤田赵官井田7号煤层小断层资料,选取断层走向延展长度、断层落差和断层倾角3个因素,运用多元回归分析方法,建立了7号煤层NE、NEE和NW向小断层延伸长度的预测模型。实际应用表明,该模型的预测精度较高,比较符合实际情况。      

基于支持向量机的赵官矿小断层预测

针对支持向量机(SVM)适合小样本数据建模这一特点,提出利用SVM进行煤矿小断层预测。以小断层广泛发育的赵官矿实测数据为基础,选取断层倾向、落差、倾角以及断层性质作为特征影响因子,以Matlab中的libsvm工具箱为平台,总结了SVM建模过程,并建立了赵官矿井小断层水平延展长度的SVM预测模型,验证了该模型在该井田内具有一定泛化性。为验证SVM小样本建模的优越性及该模型在相似地质条件下工程实例的应用,利用该模型及传统的多元回归模型对赵官矿以及邻矿——邱集矿采掘工程中新揭露的小断层进行预测,并将两种方法计算结果与实际结果进行对比,发现SVM预测结果更精确。      

时间序列模型在工作面涌水量预测中的应用

在矿山实际生产过程中，涌水量预测对于矿山防治水具有重要意义。以山东郓城煤矿1301工作面为研究对象，先不考虑季节性因素影响的条件下，采用时间序列分析模型ARIMA建立涌水量与时间的函数关系，迭代拟合结果精度低，表明郓城煤矿1301工作面涌水量时间序列受季节性因素影响；在此基础上，基于时间序列加法分解原理，分离提取涌水量时间序列中的长期趋势、季节指数、循环因子和随机变动参数，并应用熵权法确定各参数权重，建立工作面涌水量预测的非线性回归修正模型，并将模拟预测结果与忽略季节效应的ARIMA模型预测的涌水量进行对比，结果表明，建立的非线性时间序列模型计算的涌水量更为接近实测涌水量，验证了方法的准确性。研究成果将为矿井涌水量预测提供新思路。