基于熵权-可拓理论的煤与瓦斯突出危险性分析

为准确分析煤与瓦斯突出危险性,运用熵权-可拓理论对其进行了预测分析。结合煤与瓦斯突出机理和相关研究成果,选取煤层埋深、瓦斯压力、瓦斯放散初速度、煤层坚固性系数和煤层地质构造复杂程度等5个主要影响因素作为煤与瓦斯突出危险性分析的物元特征。建立了物元特征的经典域和节域,采用信息熵理论计算特征权重和关联度,基于综合隶属度,依照可拓识别准则判定煤层突出危险性等级。为检验熵权-可拓方法的可靠度,将其对12个矿山煤层的突出危险性进行评判并将结论与实际情况作了对比。结果表明,该法的准确率达91.67%。     

基于优度评价法的煤与瓦斯突出危险性评价

为了对煤与瓦斯突出的危险性进行综合评价,同时避免评价主观性强和各指标间的不相容问题。首先从地应力、瓦斯潜能以及煤的物理性质3个方面出发,针对桐梓某煤矿的3个煤层,选择了影响煤与瓦斯突出危险性的12个指标,将类间标准差法与可拓优度评价相结合建立评价模型;其次根据可拓学方法构建煤与瓦斯突出危险性的物元模型;再次通过可拓优度评价法对物元模型进行求解,同时运用类间标准差法进行权系数的计算,从而得出3个煤层危险性的优度排序,最后与基于熵权的TOPSIS法的结果进行比较。结果表明,该方法客观、明确、计算简单、实用性强。     

煤与瓦斯突出综合指标预测模型及应用

将灰色关联度分析法与可拓聚类法相结合,建立了瓦斯动力灾害综合指标预测模型。煤与瓦斯突出受多种因素影响,借助灰色关联度分析法,优选出具体矿井煤与瓦斯突出的主要影响因素;采用可拓聚类法将筛选出的各预测指标综合起来,并建立瓦斯动力灾害综合指标预测模型,将综合关联度作为瓦斯动力灾害危险等级的判别准则。以潞安集团高河煤矿为例对瓦斯动力灾害危险等级进行预测,验证了瓦斯动力灾害综合指标预测模型的可行性。     

煤层底板突水危险性的可拓聚类预测方法研究

基于物元模型和聚类分析,提出了煤层底板突水危险性的可拓聚类预测方法。利用煤层底板突水危险性等级和影响因素,构建经典域物元和节域物元,应用物元理论和可拓集合中的关联函数,建立了煤层底板突水危险性等级评价的可拓学聚类模型。以淮北矿区的某矿工作面为例,对煤层底板突水危险性可拓聚类预测方法的可行性进行了验证。研究结果表明,基于可拓评判法的煤层底板突水危险性分类具有较高的可靠度和实用性,为煤层底板突水危险性快速判别提供了较为有效的方法。     

基于可拓原理的掘进工作面瓦斯超限预测研究

针对掘进工作面瓦斯超限难以预测的问题,在分析瓦斯超限影响因素的基础上,采用灰色关联分析方法筛选出了掘进工作面瓦斯超限预测主要指标;应用物元可拓集合理论建立了掘进工作面瓦斯超限危险性预测的物元可拓模型,提出了掘进工作面瓦斯超限危险性预测可拓方法,划分了瓦斯超限危险性等级。通过将该方法对2个掘进工作面的瓦斯超限危险性进行预测,对掘进工作面瓦斯超限危险性预测可拓方法的可行性进行了验证。结果表明:该方法能够准确预测掘进工作面瓦斯超限危险性,具有计算简单、预测准确率高、不受主观因素影响等特点,为掘进工作面瓦斯超限预测提供了新的技术方向。     

煤与瓦斯突出危险性电磁辐射异常判识方法

基于工作面煤与瓦斯突出前兆电磁辐射变化规律,运用系统辨识、动态测试数据处理和数理统计等非线性理论,建立了工作面煤与瓦斯突出危险性电磁辐射异常判识模型,提出电磁辐射异常判别准则,并应用于工作面煤与瓦斯突出危险性预测.结果表明：电磁辐射异常判识模型具有较高的预测精度,其实现了工作面煤与瓦斯突出危险性的连续动态趋势预测.     

我国煤与瓦斯突出危险性预测技术研究现状

煤与瓦斯突出是严重的矿山地质灾害,对其做出准确的预测是保证矿井安全生产、避免人员伤亡的关键,也是摆在人类面前的科研难题。文章简述了我国目前常用的预测煤与瓦斯突出危险性的方法和技术,包括神经网络法、支持向量机法、突变理论法、可拓聚类法等,把这些方法分成了指标法、物理法和数学法三种类型,分析了各种方法的特点及存在的一些问题。认为指标法仍是目前主流的预测方法,而未来的趋势是向智能化和动态化发展。     

基于模糊K-均值聚类法的煤与瓦斯突出危险性评价

鉴于煤与瓦斯突出对煤矿的安全生产的威胁以及其影响因素的复杂性,通过收集突出矿井的相关资料,分析并合理选取对矿井煤与瓦斯突出影响的主要指标,结合基于模糊数学理论的K-均值聚类法对煤与瓦斯突出矿井进行聚类分析,并利用最小二乘法获取合理的分类和聚类中心矩阵,来预测煤与瓦斯是否突出,以供技术人员参考,以便提前预防突发事故.结果表明此模型的评价结果与实际相符,为高瓦斯矿井的煤与瓦斯突出危险性评价提供了一种科学的理论方法.     

基于支持向量分类机的煤与瓦斯突出危险性预测

为了提高煤与瓦斯突出预测的准确性,提出了基于支持向量分类机的煤与瓦斯突出危险性分类的预测方法。该方法以地应力、瓦斯压力、煤的厚度和煤样筛分模数作为特征值,建立了煤与瓦斯突出危险性预测模型,分别选用单项式、多项式、RBF以及Sigmoid核函数对所选样本训练学习,确定了RBF做为预测突出危险性模型的核函数。     

工作面煤与瓦斯突出电磁辐射的神经网络预测方法研究

以自适应神经网络的基本原理为基础，系统研究了煤与瓦斯突出电磁辐射自适应神经网络预测的原理，将电磁辐射自适应神经网络模型应用于煤与瓦斯突出危险性预测，实现了煤与瓦斯突出危险性的电磁辐射动态趋势预测．应用结果表明，煤与瓦斯突出电磁辐射神经网络预测法具有预测方法简单、准确性高等特点，可应用于工作面煤与瓦斯突出危险性的预测．     

基于自适应权重模糊C-均值聚类的瓦斯突出预测

 传统的模糊C-均值聚类在处理煤与瓦斯突出的预测时,由于其对初始聚类中心的过度依赖而导致预测结果准确率的降低。为了准确预测煤与瓦斯突出,提出了一种基于自适应权重模糊C-均值聚类的煤与瓦斯突出预测方法。该方法将瓦斯浓度相关影响因素作为特征空间中的样本,采用高斯距离比例表示权重,动态计算每个样本对于类的权重,对特征空间中的样本进行聚类分析预测,降低了算法对初始聚类中心的依赖。实例验证表明：所提出的方法具有较高的预测精度,具有较大的实用价值。     

煤巷炮掘工作面煤与瓦斯突出预警系统的开发

根据煤与瓦斯突出理论、模糊数学知识和计算机技术,研究开发了煤巷炮掘工作面煤与瓦斯突出预警系统,实现了计算机对煤巷炮掘工作面的突出危险性预测管理。该系统实现了由静态预测预报变为动态预测预报,由间隔预测预报变为半连续预测预报,可提高炮掘工作面煤与瓦斯突出预测的可靠性,并对有突出危险工作面进行及时报警,从而防止发生煤与瓦斯突出。采用钻屑指标法、瓦斯峰谷比值法、地质因素法和综合指标法作为突出预测方法,并将煤巷炮掘工作面的突出危险性划分为突出危险、突出威胁和无突出危险3类。     

基于突变理论的煤与瓦斯突出危险性预测的研究

将突变理论引入到煤与瓦斯突出危险性预测的研究中,进行了将突变理论和模糊数学结合的突变级数法进行突出预测的研究,从而构建了煤与瓦斯突出危险性预测的评价模型.基于突变理论的煤与瓦斯突出危险性的预测研究,综合考虑了不同指标对突出危险性的影响程度,通过实例分析计算表明,该方法预测结果能较好地与实际相吻合.     

基于云物元模型的煤与瓦斯突出危险性评估模型研究

为准确预测煤与瓦斯突出危险性等级,建立了改进层次分析法-云物元的综合评估模型。首先,选取了开采深度等5个指标构建了煤与瓦斯突出危险性综合评价指标体系;其次,采用改进层次分析法确定指标权重,对指标进行等级划分,计算单指标确定度和综合确定度,基于最大隶属度原则,判断综合评价等级;最后,将所建立的模型应用到某煤矿煤与瓦斯突出危险性评估。研究结果表明:该研究所建立的危险性评估结果可靠,进一步拓展了煤与瓦斯突出危险性评估思路。     

煤与瓦斯突出的预测及地质因素研究进展

在总结国内外研究人员关于煤与瓦斯突出灾害发生机理基础上,论述了煤与瓦斯突出危险性预测方法的优缺点,重点对地质因素预测煤与瓦斯突出灾害危险性的合理性进行了分析。结果表明:为了使煤与瓦斯突出灾害预防措施更加有效,需深入研究煤与瓦斯突出与地质因素的关系,以地质因素定量化为手段,对煤与瓦斯突出灾害的危险性进行预测。     

基于模糊综合评判的煤与瓦斯突出危险性预测

依据煤与瓦斯突出的相关理论及其影响因素建立了突出危险性评价指标体系,利用层次分析法确定了煤与瓦斯突出中各评价指标的权重,采用模糊综合评价的方法进行了突出危险性预测。通过对发耳煤矿的采煤工作面进行煤与瓦斯突出危险性的定量预测和等级划分,结果表明,应用层次分析-模糊综合评判方法预测是可行的,从而为安全监管提供了依据。     

PCA-聚类分析在煤与瓦斯突出预测中的应用研究

为准确预测煤与瓦斯突出,将主成分分析(PCA)法与聚类分析法相结合,建立了PCA-聚类分析模型对煤与瓦斯突出预测。利用主成分分析方法提取贡献率为原始变量85.28%的4个主成分代替原来的8个变量,并且计算了4个主成分的综合得分。将提取出的4个主成分作为系统聚类分析的输入变量,输入SPSS中得到谱系图。结果表明该模型能够预测煤与瓦斯突出,为煤与瓦斯突出预测提供了新方法。     

基于层次分析与模糊综合评判的突出危险程度预测

针对煤与瓦斯突出预测缺乏定量评价方法,将层次分析与模糊综合评判运用到煤与瓦斯突出危险程度预测中,使用层次分析法确定了煤与瓦斯突出各影响因素权重系数,运用模糊综合评判法建立了煤与瓦斯突出危险程度预测模型。最后,对某煤矿9煤层进行了煤与瓦斯突出危险性预测。结果表明,应用层次分析与模糊综合评判进行煤与瓦斯突出危险程度预测是可行的。     

大断面石门揭煤煤与瓦斯突出危险性预测

针对公路隧道等大断面石门揭煤条件下,煤与瓦斯突出危险性预测准确性的问题,基于煤与瓦斯突出的能量学说,分析了在相同的地质、瓦斯赋存条件下,不同断面面积的石门揭煤发生煤与瓦斯突出的危险性,以及发生突出的特点。对此,提出了一套大断面石门揭煤条件下煤与瓦斯突出预测的方法,并利用该方法对梅花箐隧道所需穿越的煤层进行了准确预测。     

煤矿小块段精细区域预测的研究与应用

为探索煤矿开拓后区域突出危险性预测方法,以综合作用假说为理论基础,通过煤与瓦斯突出事故原因统计分析,提出了区域预测的主控因素(瓦斯、地应力)和重要因素(动力现象、煤体性质),建立了小块段精细区域预测方法。该方法适用于采掘工作面开拓后生产前的区域预测防突工序,可有效评判前方煤体突出危险性。