煤矿回采工作面突水预测的方法探讨

针对煤矿回采工作面突水预测的复杂性，探索性地采用了神经网络方法，并以实例说明此方法与模糊聚类法及灰色聚类法相比有计算简便，快速且实用的特点。     

基于灰色聚类分析的矿山环境质量评价

在灰色聚类分析中,把山西省矿区环境质量作为灰色系统进行研究,利用灰色聚类分析方法对山西省矿区环境质量进行评价。为定量评估研究区矿区环境质量,以国家环境质量标准为依据,以矿山环境11个主要污染物为评价指标,对2012年12个监测点的环境质量监测数据建立了灰色聚类评价模型。在对数据样本进行预处理之前,需采用平均标准化方法对原始样本数据进行无量纲化。通过建立灰类的三角形白化权函数计算实测值的灰类隶属度,采用临界值倒数法得到不同污染因子的危害度,最后对样本数据进行灰色综合聚类评价,并基于ARCGIS平台直观地显示矿山环境质量总体情况。数值结果表明了该方法的合理性和有效性。该研究成果为矿山环境评价提供一条新途径,同时可以在非煤矿山环境评价中进行推广应用。     

灰色聚类分析在祁南煤矿综采地质条件综合评价中的应用

从淮北矿业集团公司祁南煤矿C10煤层影响综采地质条件的7个评价指标入手,对C10煤层进行块段划分,采用灰色聚类分析理论综合评价了各块段综采地质条件,得出了各块段的聚类类型。该理论分析的结果与采煤实际有很好的吻合性,该分析方法对今后的煤矿生产有一定的借鉴指导作用。     

模糊聚类分析在回采工作面自然发火预报中的应用

应用模糊聚类分析方法，对西安煤矿回采工作面自然发火检测指标进行了分类，并根据模糊模式识别对观测样本进行了归类分析。     

采煤工作面瓦斯涌出量的聚类预测

以预测回采工作面瓦斯涌出量为研究目的,应用模糊C均值聚类算法对回采工作面瓦斯涌出资料进行聚类分析,得到各样本的类别、聚类中心和样本对于各类的隶属度;根据瓦斯涌出量值建立分类标准,验证了模糊C均值聚类算法在瓦斯涌出量分类方面的实用性;根据瓦斯涌出量的影响因素和聚类中心,应用灰色关联分析法建立回采工作面瓦斯涌出量的归类预测模型,对待测样本进行预测,实现了瓦斯涌出量的聚类预测;最后,用实例论证了该方法的可行性和有效性.     

矿山压力现象神经网络聚类研究

本文建立自组织映射无监督学习的神经网络聚类分析模型，并对回采巷道分类指标进行了聚类分析。分析表明，该方法所得到类别中的指标均以相同或相近的侧面来反映巷道的属性，具有较强的聚类识别能力，这为深入研究矿山压力问题提供了新途径。     

矿山压力现象神经网络聚类研究

本文建立自组织映射无监督学习的神经网络聚类分析模型，并对回采巷道分类指标进行了聚类分析。分析表明，该方法所得到类别中的指标均以相同或相近的侧面来反映巷道的属性，具有较强的聚类识别能力，这为深入研究矿山压力力问题提供了新途径。     

三种灰色聚类方法在煤种聚类中的应用效果分析

比较了基于邓氏灰色关联度的聚类分析、灰色综合聚类评估模型分析和灰色欧几里德关联度聚类分析三种聚类分析方法在煤种聚类中的使用效果;结合试验研究和定量分析两种方法,测量了101个试验煤样的发热量、灰分、挥发分、硫分四项参数,并应用上述三种聚类分析法对煤种进行了聚类分析,结果表明,基于邓氏灰色关联度的聚类分析结果较其他两种方法准确很多,准确度可达96%,而其他两种的准确度仅为52%和68%。     

基于灰色理论的煤矿生产物流安全状态指标优化

为了明确影响煤矿生产物流安全的众多因素、准确预测煤矿生产物流的安全状态,提出一种基于灰色理论的煤矿生产物流安全状态指标构建方法。根据煤矿生产物流各子系统的运行状况,建立了主观层次型评价指标;在运用灰色聚类减少指标相关性的同时,通过灰色关联分析,筛选优化指标体系。这种方法不仅避免了人为主观性的干扰,而且实现了指标体系的精简优化。为下一步开展煤矿生产物流安全状态评价打下基础。     

采场回采未确知理论评价模型及应用

针对模糊数学、灰色理论、集对分析方法应用于采场回采质量评价时,存在评价空间不能有序分割,确定的指标权重受主观影响大的缺陷,运用未确知理论构建了采场回采未确知综合评价模型,实现了对采场回采质量优劣的准确、客观评价。采用CMS探测技术及SURPAC三维可视化工具,准确地获取了采场回采贫化率和损失率技术指标,并采用矿山信息系统提供的采场回采经济指标数据,构建了能较为全面反映采场回采质量的评价指标体系。运用构建的评价模型对某铜矿的10个采场回采进行了评价,结果表明,采用该模型对采场回采质量进行评价是有效的,评价结果符合矿山开采实际。     

利用计算机模拟普采工作面生产状况

在分析普采工作面工艺过程的基础上,综合研究各种因素对工作面生产的影响,通过计算机模拟,建立模型框图模拟普采工作面生产系统,最后得出结论:普采工作面生产受很多因素的影响,各因素对采煤的影响是相互制约相互联系的,一种因素对生产影响的程度与其他因素密切相关。     

新城金矿深部采场结构参数和开采顺序优化研究

采用有限元数值模拟计算方法,对新城金矿深部采场的4种结构参数和2种开采顺序等6个方案进行了不同开采时期的优化分析和比较,获得了深部采场的最佳结构参数,研究中采用“品”字形连续开采的工作面布置方式可形成免压拱效应,有利于采场的稳定性。     

矿山遥感图像自适应加权改进中值滤波算法

矿山遥感图像的质量受成像区域环境的影响较大,加之成像器件固有的缺陷,易导致获取的图像存在一定程度的失真,影响对遥感图像的判读和分析。为此,在中值滤波（Median filtering,MF）算法的基础上进行了加权改进,提出了一种适合于遥感图像处理的自适应加权改进中值滤波算法（Adaptive weighted improved median filtering,AWIMF）。首先将遥感图像划分为多个尺寸为7 ×7的图像块,对每个图像块分别统计像素点灰度极大（小）值,将该类像素点标记为第1类疑似噪声点;其次计算每个图像块的像素点灰度中值,将各图像块中的每个像素点灰度值与对应的像素点灰度中值作差,将较大差值对应的像素点标记为第2类疑似噪声点,将2次检测均被标记为疑似噪声点的像素点确定为噪声点;然后,以每个噪声点为中心选取尺寸为5× 5 的滤波窗口,根据滤波窗口内各像素点灰度值与所在滤波窗口的像素点灰度中值的差值计算权重,分别将各像素点灰度值与对应的权重进行加权计算,实现对噪声点的高效滤波;最后,采用直方图规定化算法（Histogram specification,HS）对滤波后的图像对比度进行调节。采用内蒙古白云鄂博矿区遥感图像进行试验,结果表明,所提算法的性能相对于中值滤波及其已有的几类改进型算法而言,优势较明显。     

MG300/701-WD型采煤机的技术改造研究

采煤机在工作面的使用中出现技术性能与开采技术条件不相适应时,最经济实用的解决方案应该是就地对采煤机进行技术改造,同煤集团四台矿对MG300/701-WD型采煤机的系列技术改造方案和实践做法,充分体现了对采煤机进行现场改造的可行性和实用性。     

综采工作面端头液压支架分析与合理选用

随着综采技术的发展,综采工作面端头顶板事故虽逐年减少,但事故率仍居高不下,改善综采工作面端头的支护状况,实现综采工作面高产高效和提高安全程度显得尤为重要,所以端头既是项板维护的重点,又是顶板管理的难点。     

融合权重和模糊综合在爆破方案优选中的应用

在采用常规台阶爆破参数的条件下,根据双利铁矿二号矿台阶爆破方案所具有的少数据、贫信息、不确定性系统等特征,建立4组爆破方案。运用模糊综合评价理论,并结合理想点法融合改进群组G1法和熵权法求出的主客观权重,减少了单一主观性对决策的影响,从而对4组爆破方案进行综合评判并得出决策。同时采用非线性动力分析软件ANSYS/DYNA数值仿真模拟决策后方案模型,分析台阶炮孔孔内间隔起爆等距单元的应力值能否达到岩石屈服强度,并进行了现场工业试验验证。实际工况结果表明：模糊综合评价法科学有效,能在一定程度上指导爆破优选,爆破后底板平整,无明显根底,满足采装设备的采掘要求,在双利铁矿具有可行性。     

一种新型的深海钴结壳作业车行驶性能仿真研究

钴结壳作业行走车作为深海钴结壳采集系统的工作平台行走在海山上进行作业。本文提出了一种新型的钴结壳作业车结构。基于大型机械系统动力学仿真软件（ADAMS／ATv）,构建了典型海山地形和新型作业行走车的虚拟样机模型,通过四种典型工况的仿真分析,对作业车的行走性能作出了预测。     

基于降低气流噪声的锚杆机降噪装置研究

为了有效降低矿用气动锚杆机的工作噪声,保护煤矿工人的身体健康,对矿用气动锚杆机的噪声来源进行研究分析,得出在气动锚杆钻机的工作噪声中,主要以排气口辐射的空气气流动力性噪声为主。该装置基于降低锚杆机的气流噪声,采用迷宫式消音结构,将矿用气动锚杆机工作噪声从以前的110 dB降到 90 dB以下,并且不影响锚杆机施工动力要求。     

高档工作面机道上方顶板的管理

从采煤机机身宽度、截深、进刀方式及顶梁布置方面,介绍了高档普采工作面机道上方顶板的管理方法.     

煤炭智能精准开采工作面地质模型梯级构建及其关键技术

随着国家大力推进工业化与信息化融合,煤炭智能精准开采已经成为行业大趋势,众多煤炭企业和科研院所开展了一系列试验研究和工业示范工程。然而,地质条件的适应性不足已经成为制约煤炭智能精准开采的技术瓶颈,迫切需要构建高精度、透明化的工作面三维地质模型。以黄陵煤矿某智能化工作面为例,分析了智能精准开采对地质透明化的时空需求,一方面要确保工作面前方未采区域一定范围内地质条件的"透明化",另一方面要在采煤机完成一次截割的时间内完成透明化工作面三维地质模型的动态更新。统筹分析工作面地质探测技术现状和智能开采的集控水平,提出了构建透明工作面三维地质模型的总体思路:按照不同的地质、采掘阶段,将回采工作面地质模型分为4个层级,即黑箱模型、灰箱模型、白箱模型和透明模型。在工作面设计阶段,基于地面钻探与采区三维地震资料,可以构建工作面的"黑箱模型",其精度处于"十米级";在工作面掘进阶段,开展三维地震资料地质动态解释,可以构建工作面的"灰箱模型",其精度处于"十米级～米级";在工作面采前阶段,综合利用槽波、坑透等工作面地质勘探技术,可以构建工作面的"白箱模型",其精度能够达到"米级～亚米级";在工作面回采阶段,动态融入回采揭露的地质信息,并进行随采地震动态监测,可以构建起工作面前方50 m的工作面"透明模型",其精度达到"亚米级"。为此,亟需研发一批关键技术与装备,主要包括三维地震资料地质动态解释技术、煤矿井下孔中物探技术与装备、回采工作面随采地震监测技术、工作面监测数据地质信息提取和多源异构地质信息动态融合技术等,逐级构建智能开采工作面的地质模型,渐次实现工作面的三维地质透明化,为煤炭智能精准开采提供地质保障。