基于粗糙集和改进胶囊网络的煤矿智能通风管理方法

煤矿智能通风管理是煤炭开采过程中实现安全保障的关键一环,由于煤矿类型及其开采技术条件复杂多变,矿井通风过程存在众多通风安全隐患,通风系统的可靠性得不到保障,严重影响矿井通风系统的稳定性。为了解决煤矿通风系统存在的通风异常情况下应急决策水平与智能调控水平不高的问题,研究了一种基于粗糙集算法和改进胶囊网络的煤矿智能通风管理系统。该系统采用基于粗糙集的信息约简模型,利用粗糙集算法进行影响指标约简,筛选掉无关影响因素,降低样本数据冗余性,提高数据样本的可靠性与模型的泛化能力;采用基于改进胶囊网络的煤矿通风环境胶囊感知模型,通过卷积重构胶囊神经元组,对数据特征进行采集,建立设备状态感知胶囊和通风环境感知胶囊等模型,由此构建了煤矿井下区域胶囊网络,来实现对矿山通风环境全面感知、智能监控与智慧决策。试验仿真结果表明:基于粗糙集与改进胶囊网络的煤矿智能通风管理系统对煤矿通风安全决策的准确率为89.5%,召回率为83.7%,F值为86.5%,较其他系统准确率提升了4.4%,召回率提升了8%,F提升了6.4%,大幅提高了煤矿通风安全决策准确率,对出现的安全隐患及时预警效果显著,具有信息感知能力强、决策准确...     

基于RS-SVM的矿井通风系统可靠性评价

在分析矿井通风系统可靠性影响因素和参考其它评价模型的基础上,建立矿井通风系统可靠性评价指标集。基于粗糙集(RS)原理、支持向量机(SVM)方法和通风系统的特点,建立RS-SVM煤矿通风系统可靠性评价模型。同时应用RS-SVM方法对具体样本数据进行了计算分析,得出最终评价等级。     

基于集对分析的矿井通风方案多属性评价选择研究

通风系统保障着矿井正常的生产活动,优选技术可行、经济合理、安全可靠的通风方案尤为重要。将集对分析理论和多属性决策模型相结合,构建基于同一度的矿井通风方案多属性评价选择模型。首先,构建矿井通风系统评价指标体系,评判各方案的优劣等级;其次,利用多属性决策模型对方案优劣进行排序。研究结果表明:采用该模型的评价结果与模糊层次分析法的评价结果一致,从而验证了模型的合理性与可行性。     

用DDA判别法评价矿井通风系统安全可靠性

针对传统的通风系统安全可靠性评价方法存在的问题,基于距离判别分析理论(DDA)并结合对矿井通风系统经济性、安全性的要求,选取18项矿井通风系统评价指标作为判剐因子,建立矿井通风系统安全可靠性的距离判别分析(DDA)模型。以15组具体数据作为学习样本进行训练和检验,建立相应线性判别函数并利用回代估计方法进行回检,误判率为0;并对3组检测样本进行评判,识别率100%。研究结果说明:该模型在研究矿井通风系统的安全可靠性中具有较高的可信度,从而为评价矿井通风系统的安全可靠性探索了一条新思路。     

基于多Agent的矿井通风仿真系统研究及应用

根据矿井通风的工作特点，采用Mult—agnet技术对通风系统进行实时仿真。针对对实时性有一定要求的通风仿真系统中必须满足的时间和空间复杂度要求，提出了一种基于多Agent系统的分析和解决方案，介绍了基于多Agent系统仿真的特点和功能，给出了通风仿真系统中Agent的结构。最后，采用了一种“投票”式的协同策略，从一个新角度来解决通风中风网解算存在的问题，并构筑了一个通风仿真系统，矿井实际数据检测表明，系统的仿真结果与实际符合良好。图1，表1，参5。     

美国圣曼纽尔铜矿通风模型研究(一)

美国亚利桑那州南部的圣曼纽尔矿 (SanManuelmine)为了扩建 ,要将埋藏深度在 10 50～ 1140m的下卡拉马祖矿体包括进来 ,完成了一项矿井通风研究工作 ,建立一套基础通风模型。矿井作业区的深度和设计规模增大 ,需要重新设计矿井通风与冷却系统并且需要应用通风网路模型 ,以适应所考虑到的各种不同方案。这套模型的依据是为了获得典型风道和通风钻孔具有代表性的摩擦系数和阻力值而对下卡拉马祖区段进行的局部通风调查的结果。鉴于该矿的全部主扇风机都设置在井下 ,而且各新水平又与矿井上部相联结 ,所以上部水平均作为具有各自代表性通风阻力的单独分支包括在这一模型之中。此模型的用途是 :在为了优化矿井通风系统而做出某些改变时或者在由于随着矿井开发的进展 ,具体条件产生变化而做出某些改变时 ,对各种不同情况进行分析研究。文中叙述了这项综合性通风研究所采用的方法 ,探讨了通风模型所做的各种改变 ,选择介绍了所分析的几种情况 ,并且详述了矿井通风系统的最终改变结果。     

基于BP神经网络的矿井通风系统安全评价方法

运用人工神经网络的理论和方法,建立了基于BP神经网络的矿井通风系统安全评价模型,并利用MATLAB7.0进行编程,实现了矿井通风系统的安全评价预测。通过某矿通风系统的实例评价,预测结果与实测结果相符,表明应用人工神经网络在矿井通风系统安全评价方面是可行的。     

基于未确知集的矿井通风系统方案评价选择

针对矿井通风系统方案评价过程中存在着许多不确定的知识和信息,建立了基于未确知测度的矿井通风系统评价模型,并用该模型对3个通风系统设计方案进行了综合评价.     

基于灰色聚类分析—模糊综合评价的矿井通风系统综合评价

在广泛调查分析影响矿井通风系统运行的主要因素基础上,采用多目标决策的原理和方法,构建了矿井通风系统综合评价指标体系。利用灰色系统理论中的灰色聚类分析和模糊综合评价方法,建立了矿井通风系统综合评价模型,从而定量化地解决了矿井通风系统通风效果的评价等级。以唐山沟煤矿为例对其进行了评价,通过该评价方法得到的结果与现场实际情况完全一致。     

基于AHP的矿井通风系统综合评价指标体系研究

基于通风系统的物理组成和系统安全理论,综合考虑影响煤矿通风系统的各个因素,从矿井通风动力、通风网络、通风质量、通风设施、通风监测和通风管理等6个方面,确立了包含25项评价指标的矿井通风系统综合评价指标体系。通过采用层次分析法(AHP)计算得到各评价指标的权重值,建立了综合评价模型,实现了对矿井通风系统的综合评价。     

基于粗糙集与未确知测度理论的突出危险性评价模型

建立了基于粗糙集和未确知测度理论的突出危险性评价模型,应用粗糙集理论对多种突出危险性预测指标的现场实测数据进行分析,并删减相对不重要的指标,从而达到指标优选的目的,根据各指标的相对重要程度进行权重分配;应用未确知测度理论构建预测指标的未确知函数,并计算未确知综合评价向量,依照置信度识别准则进行等级判定,最终得出突出危险性评价结果。为验证模型的实用性和有效性,对该模型进行了应用,并与模糊预测方法、回归预测方法的结果进行对比。研究结果表明,该模型的评价效果较好,更加符合现场的实际情况。     

矿井局部通风设备系统故障诊断方法研究

文章针对矿井局部通风设备系统故障而造成瓦斯浓度超限的瓶颈问题,提出采用粗糙集理论和遗传算法对矿井局部通风设备系统的故障诊断方法进行研究。建立了故障模型树;对关键故障征兆和故障规则获取算法及软件进行了分析与开发,并对煤矿进行了应用示范研究。为煤矿通风设备系统的故障诊断提供了一种新的方法思路和原型软件。     

基于RS与FNN的通风系统评价模型

为了解决现有各种不同通风系统评价方法因素较多,而且具有这些因素又具有模糊性,利用传统的评价方法很难对通风系统进行准确地评价的难题,本文建立了基于粗集与模糊神经网络的通风系统评价模型,不仅可以完成多层次多因素系统评价,还具有自学习功能.通过对模型的验证分析,表明该模型具有较高的精度,总误差仅为0.037,可以将其应用到现场安全评价中.     

基于未确知测度的煤矿瓦斯爆炸应急救援能力综合评估

为解决我国煤矿瓦斯爆炸应急救援能力评估中主观性与模糊性的问题,首先选取煤矿通风系统管理、煤矿防瓦斯积聚能力、应急救援技术保障、应急救援组织保障、应急救援装备保障、煤矿救援恢复能力等6方面共29项判别指标构建煤矿瓦斯爆炸应急救援能力评估指标体系|其次,引入未确知测度与博弈论集对理论构建煤矿瓦斯爆炸应急救援能力等级评估与排序模型,采用直线法构造单指标未确知测度函数,基于博弈论组合赋权技术确定指标权重,依据置信度识别准则对评价等级进行判定与排序|最后,将该模型应用于高瓦斯煤矿的应急救援能力的综合评价中。研究结果表明,该煤矿的瓦斯爆炸应急救援能力评估等级为良好,但仍需要进一步采取有效的管控措施,该模型具有较高的适用性与可操作性,能够较为客观、准确地评价煤矿瓦斯爆炸应急救援能力。     

矿井通风系统的组合赋权可拓模型安全综合评价

通风系统是井下矿山的重要组成部分之一,在生产实践中对其进行安全综合评价具有重要意义。首先在查阅相关文献的基础上,将影响矿井通风系统的主要因素归纳为风量(风速)合格率、风源风质合格率、井下作业环境空气质量合格率、矿井有效风量率、主扇装置效率和风量供需指数等6个指标;在此基础上,建立通风系统评价的可拓模型,然后利用变异系数法和层次分析法,分别得到上述指标的权重,再利用博弈论对以上权重进行综合,用综合优化后的权重对通风系统进行评价;最后结合某矿井对该模型进行了验证,得出：该矿井通风系统的安全评价等级类型为中等（D₃）,综合评价值与实际情况吻合。     

基于多学科技术的煤矿局部通风系统故障诊断方法

为了减少煤矿局部通风系统故障发生的概率和防止瓦斯超出标准限制,把可靠性分析、粗糙集理论、遗传算法(GA)和智能决策支持系统(IDSS)相结合来建立和发展煤矿局部通风系统的故障诊断方法。该故障树模型的建立及其可靠性分析把获取故障的主要症状和故障诊断规则进行了分析和发展。最后,通过一个矿井实例对该模型系统进行开发和展示。结果表明,该方法不但能迅速准确地找到煤矿局部通风系统产生故障的原因,而且可以减少局部通风系统故障诊断的困难。     

矿井通风系统可靠性评价模型研究

要科学合理地评价矿井通风系统的安全性,必须要确定够确切地反映矿井通风系统实际状况的参数指标,建立一科学合理的评价指标体系。将安全系统工程中的事故致因理论和人—机—环境系统工程理论引入现代矿井通风理论中,在综合分析的基础上,建立了一套系统科学的矿井通风系统评价指标体系,该体系比较全面地反映矿井通风系统的状况;编制了评价软件,并在实际进行了应用。     

矿井通风系统可靠性评价摸型研究

要科学合理地评价矿井通风系统的安全性,必须要确定够确切地反映矿井通风系统实际状况的参数指标,建立一科学合理的评价指标体系。将安全系统工程中的事故致因理论和人—机—环境系统工程理论引入现代矿井通风理论中,在综合分析的基础上,建立了一套系统科学的矿井通风系统评价指标体系,该体系比较全面地反映矿井通风系统的状况;编制了评价软件,并在实际进行了应用。     

BP算法在矿井通风系统评价中的应用

矿井通风系统安全评价是矿井通风安全现代化管理的重要内容。根据煤矿通风系统安全评价指标体系建立原则,建立多因素控制的煤矿安全评价BP人工神经网络模型。在此基础上,运用Matlab编制BP网络程序对网络进行训练,建立煤矿通风系统BP网络安全评价模型。预测结果表明,应用BP神经网络进行通风系统安全评价,网络收敛性满足要求,评价精度比较高。     

基于粗糙模糊集理论的采矿方法优化研究

针对传统采矿方法选择存在的弊端,将粗糙集理论与模糊集理论结合应用于采矿方法优化选择,提出液压支护长壁法开采缓倾斜薄矿体的新方法。将采矿方法优化评价结果作为决策属性,综合分析开采安全性、经济技术指标、环境友好等因素,选取11种影响因素作为条件属性,构建样本集合,建立了采矿方法优选指标体系、隶属度矩阵和权重系数矩阵,对拟定采矿方法进行定量分析;应用粗糙集理论中知识依赖性和属性重要性评价法,将模糊数学权系数的确定转化为粗糙集中属性重要性评价问题,从约简结果中提取判别规则,给出预测模型权系数计算方法,确定液压支护长壁式崩落法为最佳开采方案。结果表明,应用粗糙模糊集理论选出的采矿方法具有较强的适应性,达到了安全、高效、低消耗采矿的目的,提高了采矿方法优化选择的科学性和客观性,有较高理论与工程应用价值。