基于机器学习与构建井巷围岩分级模型初探

巷道围岩稳定性是煤矿安全生产的关键，准确的巷道围岩分级是围岩控制的基础。本文采用BP人工神经网络，设计训练得到一种巷道围岩分级模型，用以自动识别巷道围岩稳定性。根据工程实践中巷道的围岩稳定性分析案例，考虑巷道围岩的相关地质力学参数，通过Python构建改进的BP神经网络模型，对样本进行学习并将预测结果与实际相拟合。研究表明，构建围岩分级模型能够较为准确地对巷道围岩稳定性类别进行有效判断。     

巷道围岩稳定性分类的GSM-SVM预测模型

为准确预测巷道围岩稳定性类别,提出了基于网格搜索法(GSM)优化支持向量机(SVM)的巷道围岩稳定性预测模型。选取22组巷道围岩数据作为学习样本,以水平地应力与巷道夹角、顶板岩性、水的影响和巷道断面积4个指标作为模型输入,巷道围岩稳定程度作为模型输出,同时为增强模型的泛化性能和预测精度,采用改进的网格搜索方法优化支持向量机参数,最终构建基于GSM-SVM的巷道围岩稳定性预测模型。然后运用该模型对8组巷道围岩数据进行预测,并同BP神经网络模型的结果进行对比。结果表明,GSM-SVM模型的预测结果与实际结果吻合,正确率达98%,具有比BP神经网络模型更高的精度。     

基于BP神经网络的巷道围岩稳定性识别

本文从分析巷道围岩稳定性影响因素入手,确定了影响巷道围岩稳定性的主要分类指标。在分析BP神经网络的基本原理和学习算法的基础上,根据改进的BP神经网络建立了围岩稳定性分类的神经网络识别模型,并运用VC++6.0编写程序对学习样本实现了分类。     

回采巷道围岩分类的支持向量机方法

采用支持向量机“一对一”分类方法，研究了回采巷道围岩分类问题．选择6项影响回采巷道围岩分类的主要指标，利用30组巷道围岩数据作为学习样本，建立了回采巷道围岩分类的支持向量机模型．应用该模型对平顶山矿区4条回采巷道围岩进行了分类预测．结果表明，预测类别与实际类别完全吻合，这说明支持向量机方法可以很好地描述巷道围岩影响指标与围岩类别之间复杂的非线性关系．     

金属矿山巷道喷锚支护智能设计的研究与应用

依据巷道围岩稳定性分类作为喷锚支护的基础数据,研究运用神经网络对地下巷道围岩稳定性进行类别识别,建立改进的BP神经网络(MBP)的围岩稳定性识别模型;把喷锚支护设计的间接类比和整体加固理论与专家系统等人工智能技术相结合,研制了喷锚支护工程设计的智能系统,并运用工程实例验证了本智能系统的正确性。     

FA-KNN模型在围岩稳定性评价中的应用

围岩稳定性对于矿山巷道的安全至关重要,为提高围岩稳定性评价的准确率和减少评价过程中的繁琐操作,提出因子分析与邻近算法耦合,建立因子分析-邻近算法模型(FA-KNN模型),并将该模型用于对围岩稳定性的评价中。选取影响围岩稳定性的6个指标,因子分析对原始变量处理可得到3个相互独立的公共因子,再利用邻近算法对3个公共因子指标计算得到各个测试样本的类别。该模型在因子分析的基础上对围岩等级进行判别,其判别结果与实际情况一致,准确率为100%,而KNN模型、BP神经网络、PCA-RF模型的评价准确率分别为50%、70%、90%,FA-KNN模型相较于其它模型有更好的预测评价效果。研究表明:因子分析-邻近算法模型具有高效、准确的特点,对围岩稳定性的评价判别有一定的指导意义。     

基于PNN的巷道围岩稳定性分类

针对巷道围岩稳定性与影响因素之间存在复杂非线性关系,对煤矿回采巷道围岩稳定性影响因素进行了分析,建立围岩稳定性分类指标体系;介绍了概率神经网络(PNN)的基本原理,构建了基于PNN的巷道围岩稳定性分类模型,并利用Matlab工具箱编程对模型性能进行了检验和工程应用,当径向基扩散系数6.30≥spread≥0.64时,样本分类准确率为100％,样本分类时间小于4ms.结果表明,基于PNN的巷道围岩稳定性分类模型识别能力强,运行速度快,计算效率高,可以进行推广应用.     

深部巷道围岩稳定性影响因素的灰色关联分析

针对深部巷道围岩稳定性影响因素繁杂且呈现出典型灰色系统特征的问题,运用灰色关联分析法,以3类危险源理论为依据,通过分析地质特性、环境因素及人为工程等因素之间的关联度,对深部巷道围岩稳定性影响因素进行了灰色关联排序,从而确定了主要相关因素,可以有针对性地从危险源方面对其进行控制。结果表明:灰色关联分析准确度较高,能够弥补传统计算方法样本缺乏以致分析结果不够准确的问题,对于少样本问题适应性较好,且该方法获取的围岩稳定性影响因素的主次关系与实际情况吻合度较好。     

邢东矿深部回采巷道围岩塑性区“蝶形”扩展特征及稳定性控制

深部回采巷道围岩塑性区分布特征是围岩稳定性控制的关键。以邢东矿深部回采巷道为研究背景,根据巷道围岩"蝶形"塑性区理论,结合数值模拟分析发现,邢东矿2225工作面运输巷受采动应力影响后围岩塑性区出现了"蝶形"扩展的特征。通过研究深部条件下不同支护阻力对巷道围岩塑性区的影响,提出深部巷道围岩的稳定性控制思路:提供适当支护阻力减小围岩拉伸破坏,保证巷道围岩塑性区内破碎岩体的稳定性;制定了针对邢东矿2225工作面运输巷围岩"蝶形"塑性区特征的支护方案。该方案现场应用效果良好,为深部回采巷道围岩稳定性控制提供一定借鉴。     

深部巷道围岩稳定性控制技术

针对深部巷道开挖后易失稳、难维护等特点，基于巷道基本地质概况，分析了围岩控制技术路线，主要包括提高围岩强度和减小围岩应力，研究了“四高”锚杆支护技术、锚架联合加固技术、注浆加固技术等围岩稳定性控制技术，并结合巷道围岩分级类别进行了巷道支护。研究为类似工程条件下巷道支护提供了借鉴。     

混联二自由度机械臂的运动学研究

提出了一种混联机械臂,该机械臂是串并联混合机构,具有串联机构工作空间大和并联机构承载能力高的优点,可以实现较大活动空间内对重物的搬运仓储。对该机械臂进行了自由度分析,得到该机械臂的自由度为2,具有平面内的一个移动和一个转动自由度。基于几何解析法分析了该机构的运动学正反解,并且给出了5组正反解分析数值算例,验证了正反解分析的正确性。     

矿柱流变对采空区顶板稳定性的影响

为研究岩石流变特性对采空区长期稳定的影响,基于Reissner厚板和流变力学理论构建了矿柱-顶板流变力学模型,并推导出顶板沉降位移关于流变时间的关系式;依据不同边界条件将顶板破坏过程划分为固支、固支-简支、简支和内部破坏四个阶段。研究结果表明:所建立的流变力学模型可用于对采空区稳定时间的预测,并为采空区及时处理提供参考。     

影响横轴式掘进机截割机构振动特性的因素分析

在横轴式掘进机截割机构横向截割的刚体动力学模型基础上,利用计算机模拟方法获得其在不同参数下的振动特性曲线,并分析了截割头质量、悬臂质量、液压系统刚度及阻尼变化对掘进机截割机构振动特性的影响,为研究横轴式掘进机的振动特性,改进机器设计创造了条件.     

煤中镜质组反射率的测定

介绍了煤中镜质组反射率的测定原理及在测定过程中应注重的问题,从镜质组富集程度的差异性、样品处理、镜质组颗粒鉴别、测试条件和技术方法等方面探讨了其反射率测定的影响因素,并概括论述了煤中镜质组反射率在生产实践中的确定煤级、指导炼焦配煤等实际应用。     

某高速公路岩石单轴抗压强度结果的不确定度评定

依据JTG E41—2005《公路工程岩石试验规程》,结合工程项目实例,对岩石单轴抗压强度进行了试验,对试验结果采用JJF 1059—2012《测量不确定度评定与表示》进行分析与评定,了解测试中造成误差的因素,结果显示影响该项目单轴抗压强度试验的主要因素来源于样品的不均匀性和压力试验机的测量。     

合同与侵权责任竞合时诉讼请求权的选择

合同责任与侵权责任是民事法律关系中两种重要制度，二者的构成要件不同，责任承担方式不同。当发生合同责任与侵权责任竞合时，如何选择适当的诉讼请求权，具有十分重要的意义。     

磨机筒体螺栓孔漏料问题分析

对球（棒）磨机筒体衬板螺栓孔漏料、螺栓易松动及断裂原因进行了深入分析,找出了问题的根本所在,提出了处理措施,并给出了全新的结构方案。     

复杂管类零件空间尺寸加工误差分析

介绍某柴油机排气过渡管的加工工艺,分析空间尺寸较多的复杂管类零件的加工工艺及角度误差对空间尺寸的影响。通过角度在公差范围内的微量调整,解决了排气过渡管由于毛坯铸造及加工时找正存在的误差而造成气口处壁厚不均的问题。