主成分分析与BP神经网络在煤耗氧速度预测中的应用

结合主成分分析与神经网络的优点,提出了主成分分析与神经网络相结合的煤耗氧速度预测模型.采用主成分分析法对原始输入变量进行预处理,选择输入变量的主成分作为神经网络输入,一方面减少了输入变量的维数,消除了各输入变量的相关性;另一方面提高了网络的收敛性和稳定性,同时也简化了网络的结构.通过实例验证,基于主成分的神经网络比一般神经网络训练精度更高,学习时间更短,预测效果更优.     

主成分分析与BP神经网络在煤耗氧速度预测中的应用

结合主成分分析与神经网络的优点,提出了主成分分析与神经网络相结合的煤耗氧速度预测模型.采用主成分分析法对原始输入变量进行预处理,选择输入变量的主成分作为神经网络输入,一方面减少了输入变量的维数,消除了各输入变量的相关性;另一方面提高了网络的收敛性和稳定性,同时也简化了网络的结构.通过实例验证,基于主成分的神经网络比一般神经网络训练精度更高,学习时间更短,预测效果更优.     

多参数耦合条件下矿井火灾数值研究

为研究多参数影响条件下矿井火灾的发展规律,采用火灾模拟软件FDS考察了巷道发生火灾时,各参数变化对其通风的影响。结果表明：在火源功率由180 kW增大至1 800 kW时,巷道顶部温度值由45℃上升至200℃;在不同巷道倾角下的巷道顶部温度平均在75-80℃,说明巷道倾角对巷道顶部温度影响很小。随着巷道通风速度由0.5 m/s增大至3 m/s,巷道最大气流速度由4.60 m/s增大至5.15 m/s,上风向巷道速度分布均匀,不易产生回流,下风向巷道速度分布较杂乱,烟气分层被破坏。该研究成果对矿山防火有重要的实际意义。     

多参数耦合条件下矿井火灾数值研究

为研究多参数影响条件下矿井火灾的发展规律,采用火灾模拟软件FDS考察了巷道发生火灾时,各参数变化对其通风的影响。结果表明：在火源功率由180 kW增大至1 800 kW时,巷道顶部温度值由45 ℃上升至200 ℃;在不同巷道倾角下的巷道顶部温度平均在75～80 ℃,说明巷道倾角对巷道顶部温度影响很小。随着巷道通风速度由0.5 m/s增大至3 m/s,巷道最大气流速度由4.60 m/s增大至5.15 m/s,上风向巷道速度分布均匀,不易产生回流,下风向巷道速度分布较杂乱,烟气分层被破坏。该研究成果对矿山防火有重要的实际意义。     

采空区多参数流-固耦合温度场模拟研究

在煤的生产过程中,工作面长度、推进速度、漏风强度等都是影响采空区自然发火的重要因素,各因素之间相互联系、相互作用,根据热平衡原理,建立采空区温度场多参数流-固耦合数学模型。利用有限体积算法进行对偶划分,编制多参数界面的模拟软件,模拟分析不同采掘工艺参数下采空区温度场的变化规律,进而确定影响采空区温度场变化的主要参数及其影响程度,为确定采煤工艺参数、防止采空区自然发火提供重要的数据参考,结合采空区遗煤环境提出了防治自然发火的方法。     

基于流固耦合模型瓦斯抽采钻孔参数优化研究

确定合理的顺层钻孔参数是提高煤矿瓦斯抽采效率的重要手段。考虑了瓦斯抽采过程中煤体变形产生的基质收缩以及瓦斯压力变化,借助COMSOL模拟软件,以瓦斯压力小于0.74 MPa的抽采区域为有效抽采半径区域,分析了不同钻孔间距下双孔及三孔瓦斯抽采效果,并在9306巷道进行瓦斯抽采试验。结果表明：双孔布置下瓦斯抽采效果随钻孔间距增加呈现出两个阶段,钻孔间距小于3 m,抽采时间较短时抽采效率高但后期下降较快,间距大于3 m,抽采效果均低于钻孔间距d=3 m的抽采效果,三孔布置下钻孔间距d=3.5 m时抽采效果最佳。此外,制定了每个钻孔有效抽采区域面积量,通过比较得出了三孔布置且间距d=3.5 m时瓦斯抽采效果最好,在9306巷道进行了瓦斯抽采试验,试验结果与模拟值相差约2.8%,证明该模型在试验矿井具有良好的适用性,可为钻孔的设计和优化提供一定的理论依据。     

基于多参数监测系统的采空区遗煤自燃监测方案

在介绍采空区遗煤自燃多参数监测系统功能和特点的基础上,通过分析常规放顶煤开采遗煤的散布规律,圈定采空区自燃危险区域,以分布式测温光纤及井下管束为采空区自燃的监测装置,并设计了光缆布置的防护装置,提出了相应监测方案。研究结果表明:所采用的监测装置及系统可对厚煤层开采工作面采空区自燃进行实时有效地监测。     

烟煤耗氧速率影响因素的灰色关联分析

利用灰色关联分析法解决了具有灰色特征的烟煤耗氧速率影响因素的分析问题。通过计算温度、粒度、氧浓度与耗氧速率之间的灰色关联度,明确了各个因素对烟煤耗氧速率的影响大小,结果表明:低温阶段温度、粒度和氧浓度都对耗氧速率做出较大贡献,而在高温阶段,受反应动力控制,氧浓度对耗氧速率影响最大,温度、粒度次之。     

呼吸参数对化学氧自救器生氧参数的影响研究

针对化学氧自救器在使用过程中存在生氧温度过高的问题,通过理论分析和实验室研究的方法,研究人体做功量和呼吸频率对化学氧自救器生氧温度、速率的影响。研究结果表明,人体活动强度、做功量增加,将造成呼吸量、呼出二氧化碳量及浓度的增加;呼出二氧化碳量及浓度增加,将引起自救器生氧反应速率的增加;呼吸频率越高,呼入的CO_2量越大,生氧反应的速度越快,产热量越大,瓶内氧气温度上升速度越快;药剂量有限或无限,均存在生氧温度最高值;呼吸频率小,生氧反应速率小,最高温度值小,反应持续的时间越长,自救器有效防护时间越长。     

基于多方法耦合的矿井突水水源识别模型研究

为快速准确地判别矿井突水水源,减少矿井突水事故带来的危害,以保德矿为例,选取Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺+K⁺、SO₄^2-、Cl^-、HCO₃^-共6种水化学指标作为判别指标,通过分析各含水层水化学特征,确定了各含水层代表水样,以此为基础建立了耦合主成分分析-离群值检验-回归填补法-贝叶斯判别法的矿井突水水源判别模型,并将模型判别结果与PCA-Bayes模型判别结果做出对比。结果表明:保德矿采空区、二叠系砂岩含水层、石炭系砂岩含水层、奥灰含水层的水质类型分别为HCO₃-Ca·Na·Mg型、HCO₃-Na型、HCO₃-Na型和HCO₃·SO₄-Ca·Na·Mg型;保德矿水样主成分为Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺+K⁺     

考虑多参数耦合的电力施工承载力分析系统

为了合理分配施工人数,提升施工工具使用率与承载力分析效果,设计考虑多参数耦合的电力施工承载力分析系统。通过源数据层整理电力施工承载力分析的多参数数据,确定人力、工具、时间方面的承载力风险要素,利用节点加权的证据理论融合方法,在电力施工承载力分析系统总体架构中,优化了数据仓库层、业务逻辑层、界面层和源数据层的数据运转效果,利用贝叶斯网络结合风险要素评估承载力,输出承载力评估结果。实验结果表明,该系统可有效评估分析电力施工承载力,合理分配施工人数,确保施工人数略高于人力承载力极限值,避免出现人员浪费情况,提升施工工具使用率;该系统多参数耦合时盲目数据丢失率较低,有效避免耦合时正确数据被丢弃;不同数据属性值时,该系统的信息损失度较低,具备较优的数据传输效果。     

山东省城镇化质量与速度时空耦合关系研究

随着山东省城镇化水平的不断提高,城镇化问题日益凸显,为确定山东省城镇化质量与速度在发展上的空间协调状况,区别于以往城镇化质量与城镇化水平的静态耦合协调研究,运用耦合协调度模型从时空两个维度对城镇化质量与速度的耦合协调关系进行了动态分析。结论表明,2000-2015年山东省城镇化质量与速度的在发展上的空间协调状况差异较大：济南、东营等城镇化质量与水平高的地区其城镇化质量和速度发展放缓,城镇化质量增幅与速度的耦合协调度低,滨州、菏泽等经济城镇化质量与水平较低的地区城镇化质量和速度发展加快,城镇化质量增幅与速度的耦合协调度反而较高。     

采空区遗煤氧化相关参数的测定

介绍了丁集矿采取在1262（1）综采工作面进、回风巷预埋束管和热电偶的方法,实测了采空区11-2煤的氧化升温和气体浓度变化情况,分析其实际条件下的低温氧化规律。     

现采空区瓦斯流动耦合模型及抽采参数确定

随着开采深度增加,采用"U"形通风方式的回采工作面经常出现上隅角瓦斯超限现象。根据现采空区岩石垮落的特性以及现采空区气体流动方程、扩散方程等建立了现采空区瓦斯流动耦合模型,数值模拟了抽采前后现采空区瓦斯浓度场分布情况。根据模拟结果现场采用埋管抽采方法并确定了瓦斯抽采参数。既保证了工作面瓦斯不超限,同时确保了矿井产量达标。     

非等温吸附变形条件下瓦斯运移多场耦合模型研究

基于已有相关渗流理论和多物理场耦合理论,初步探讨了煤体的吸附解吸变形及温度对瓦斯含量的影响,并建立了关于应力场、渗流场和温度场之间瓦斯运移的多物理场耦合模型,借助数值分析软件(Comsol Multiphysics)对模型进行了有限元分析求解,分析了淮南矿业集团潘三煤矿13^-1煤层瓦斯压力、含量等随埋深的变化规律及煤层温度和煤的吸附变形对瓦斯分布的影响。结果表明：该模型模拟结果与煤层实际瓦斯赋存特征基本相符。     

巷道锚杆—锚索耦合支护参数研究

根据某工作面实际工程概况,分析了巷道锚杆—锚索耦合支护参数,设计了3种支护参数,模拟分析了巷道回采和掘进期间围岩变形特征,得到了最佳支护形式,然后采用数值模拟软件,分析巷道支护参数合理性,主要分析了锚杆预紧力、锚索长度、顶板锚杆数量等。研究为相似条件下巷道支护提供指导。     

基于邓肯张模型多参数协调的强度折减法研究

简要介绍了邓肯张模型, 结合大量的三轴实验数据对邓肯张模型进行了分析, 建立了强度参数与变形参数之间的等价关系, 进而提出一种考虑变形参数与强度参数协调折减的强度折减法。分析了不同折减方案对尾矿坝安全系数和塑性区分布的影响, 得出与单纯折减c,φ值相比, 协调折减R_f,K,n与c,φ的方案得到的位移场偏大, 而协调折减K_b,m与c,φ的方案得到的位移场偏小, 多参数协调折减的方案得到的位移场是一种折中的结果。同时, 多参数协调折减方案可以消除模型底部部分不合理的塑性区, 计算的安全系数结果最小, 有利于工程的稳定性评价。     

动态平衡吸附制氧参数优化实验研究

采用正交实验方法,通过方差分析研究了影响动态平衡吸附制氧效果的吸附时间、瞬洗时间和均压时间三个因素。研究结果表明,各因素搭配存在优化组合,吸附时间是决定产氧效果的主要因素,可以作为控制产氧过程的稳定参数,瞬洗时间与均压时间对产氧浓度的影响在实验误差范围内。