基于神经网络的提升机减速器工况预测研究

针对传统监测方法无法实现提升机减速器工况预测的缺点,利用Matlab神经网络工具箱建立了提升机减速器工况参数的预测模型。对比模型预测值和实际测量值表明:BF和RBF神经网络模型预测结果和实际值的误差均小于10%,证明了神经网络模型用于减速器工况预测的可行性。对比BP和RBF神经网络预测结果,表明RBF神经网络模型训练时间短,预测精度高,更加适用于井下提升机减速器工况参数预测。     

人工神经网络在抗滑结构位移预测中的应用及对比分析

以现场实测资料为依据, 建立了抗滑结构位移预测的神经网络模型, 分别用于抗滑桩顶位移预测和抗滑桩沉降预测, 并与灰色模型的预测结果进行了比较, 结果表明, 神经网络的预测结果更接近于实际值, 从而验证了神经网络用于抗滑结构位移预测的可行性。神经网络收敛快、拟合效果好、泛化能力强、预测精度高, 是抗滑结构位移预测的有效方法。     

基于ELM神经网络的采煤机故障诊断方法

根据采煤机的频繁出现的故障和发生的主要原因,采用ELM神经网络对采煤机的故障进行监测和诊断,将ELM神经网络的输入通过Matlab进行训练,最终理论输出结果与实际输出结果相一致,证明该方法有效、可行。     

基于BP神经网络矿井突水点注浆量的预测

阐述了在突水水压、突水量、封堵过水通道长度、注浆压力4个影响因素下,运用MATLAB并基于BP神经网络构建矿井突水点注浆量预测模型的方法。运用MATLAB软件绘制了相对误差散点图以及预测注浆量值和实际注浆量值前后对比图,平均相对误差值4.4%。将建立的BP神经网络模型应用于煤矿的实际工作面,预测出的结果与实际结果很接近,为煤矿矿井水的防治以及深部区域的采煤安全提供理论指导。     

基于ELM神经网络的采煤机故障诊断方法

根据采煤机的频繁出现的故障和发生的主要原因,采用ELM神经网络对采煤机的故障进行监测和诊断,将ELM神经网络的输入通过Matlab进行训练,最终理论输出结果与实际输出结果相一致,证明该方法有效、可行。     

采煤工作面瓦斯涌出量LMD-BP神经网络建模预测研究

文章阐述了局部均值分解(LMD)非平稳信号处理方法,并通过对收集得到采煤工作面瓦斯涌出量数据进行LMD分解,得到多个PF分量。然后再用改进的神经网络方法对其分别进行预测,再把不同预测结果进行叠加重构合成,进而获得瓦斯涌出量预测值。通过对瓦斯实际监测数据进行分析,可以得出,此方法预测效果比常规的神经网络方法预测精度更高,其预测结果与实际监测结果相比具有极高的一致性。     

尾矿坝监测数据分析的RBF神经网络方法

尾矿坝监测是保证尾矿坝安全运行的重要手段之一。本文建立了尾矿坝监测数据分析的RBF神经网络模型,并利用实际数据对此网络进行了训练和检验。最终将检验结果与经过优化设计的BP神经网络的检验结果进行了比较,表明RBF神经网络的性能更为优越。     

基于神经网络的放出体形态研究

采用崩落法采矿时 ,放出体受多种具有非线性关系因素影响而呈现各种不同的形态 ,很难用与实际相一致的数学模型加以描述。利用神经网络求解非线性问题的优点 ,建立了函数联结神经网络模型。通过对实验观测数据进行学习和训练 ,可以实现对放出体形态的预测 ,其结果和实际观测值基本一致。结果表明该方法预测精度高 ,实用可行。     

基于进化神经网络的某层状岩体隧道塌方预测

层状岩体隧道塌方是多种因素导致的结果，单一判据方法难以保证预测结果的准确性。该文提出基于进化神经网络的层状岩体隧道塌方预测方法，综合地质与施工两方面因素，以埋深、主应力比、岩体倾角、洞轴线与岩层层面夹角、地质强度指标和支护强度作为输入参数，以塌方深度为输出参数，选用两个隐含层结构，采用遗传算法优化了神经网络模型的结构参数和初始权值。通过训练，建立了满足塌方深度智能预测精度的进化神经网络模型。经实例检验，基于进化神经网络模型的塌方深度预测结果与现场实际塌方深度较为吻合，表明了基于进化神经网络的层状岩体隧道塌方预测的可靠性。     

尾矿坝监测数据分析的RBF神经网络方法

尾矿坝监测是保证尾矿坝安全运行的重要手段之一。建立了尾矿坝监测数据分析的RBF神经网络模型，并利用实际数据对此网络进行了训练和检验。最终将其检验结果与经过优化设计的BP神经网络的检验结果进行了比较，表明RBF神经网络的性能更为优越。     

采煤工作面拟2.5维地震速度层析成像方法

二维地震速度层析是探测采煤工作面内地质构造的方法之一。该方法把双巷道间空间简化为水平面,未能考虑煤层的倾角。提出拟2. 5维的地震速度层析的技术方案,即将二维反演的平面模型改为板状模型并程序实现。通过数值模拟技术及现场实验,得到不同倾角煤层的双巷透射地震数据,实现了二维和拟2. 5维地震速度层析成像。对比分析结果认为:二维速度层析在高倾角煤层探测中,存在较大误差;拟2. 5维地震速度层析方法基本消除了双巷高程的影响,速度异常区与地质构造更加吻合;拟2. 5维地震波速度层析成像加入了高程参数,使得射线追踪的旅行路径更加准确,速度计算结果更符合实际。     

地震波传播速度原位试验及计算

采用本质安全型微震监测系统,在煤矿深部采场的顶底板中布设微震监测台网,对测区内的校验炮微震信号进行了原位采集实验。分别采用组合法、走时残差优化法、定位误差优化法、定位残差优化法和联合反演法进行了地震波速度的优化计算。通过计算结果的对比分析,认为定位误差优化法计算结果最可靠,定位残差优化法计算结果是不可靠的;这一结论对于缺少校验数据情况下的速度选取具有重要意义,也证明了在存在速度误差的情况下,走时残差最小并不能保证可靠的定位精度;在缺少原位试验数据情况下,速度和震源参数的联合反演结果,对速度参数的选取具有重要意义。通过对顶、底板地震波传播速度分析计算,认为煤层和巷道是造成底板地震波平均速度较低的原因。     

基于波速反演微震监测系统的设计与应用

为了进一步提高微震监测系统的定位精度,提出并设计了一种基于波速反演的微震监测系统。通过频率可调、激振力可控的自激震源及配套的波速反演算法,实现微震定位前波速场的反演与校正,之后用校正后的波速场定位煤岩体破裂产生的微震事件,文中介绍了系统的组成,分站、传感器、自激震源的设计及波速反演的算法。通过煤矿井下定点爆破对比试验结论表明:基于波速反演的微震监测系统的三个方向的定位误差均小于10m,且均优于波兰ARAMIS微震监测系统与加拿大ESG无波速反演功能的传统微震监测系统,为进一步提高微震系统的定位精度提供了新的思路及实现方案。     

煤矿震动波CT反演技术的应用与分析

为解决3105工作面矿压显现的安全隐患,基于震动波CT反演技术对3105工作面进行震动波CT探测,通过实时监测3105工作面区域的震源分布,形成高密度射线穿过煤层,生成大范围、高分辨率的波速反演云图,结合煤(岩)体内震动波速与应力的耦合关系,确定了3105工作面区域内的应力分布情况.经过微震法、钻屑法验证,震动波CT反...     

深部冲击危险工作面主被一体化波速反演预警技术

为解决深部冲击危险工作面震动波反演周期长、射线覆盖率低、结果不可靠的技术难题,提出采用主、被动震动波一体化波速反演技术对工作面冲击危险区域进行监测预警。基于SIRT算法,对监测区域进行波速反演并分析应力分布情况,大大缩短反演周期,利用该技术的预警指标快速获得冲击危险区域。以安居煤矿2309工作面为例,提出单日波速CT反演与连续六日波速CT反演相比较的方法,深入研究深部冲击危险工作面回采期间应力分布规律。研究结果表明：工作面回采期间,该技术准确预判工作面内高应力分布区域,确定冲击危险等级。结合现场钻孔检验,验证了该技术反演预警的准确性,应用效果良好。     

地震勘探技术在煤层气富集区预测中的探索性研究

实际测试表明:煤层气富集区区域在物性特征及地震响应上与煤层气含量较低区域有显著不同,煤层气富集区的地震波速度约为正常煤层的4/5。地震正演模拟结果显示:煤层气富集区地段在地震资料上出现地震波至时间加长、振幅减弱、频率降低的特征。本文以此理论为基础,利用波阻抗反演、频谱分解技术,对某矿区煤层气富集区进行了尝试性预测,实际抽采资料表明:这些方法预测的煤层气富集区与实际抽采的结果基本吻合。这些方法的应用为后续的煤层气开发奠定了基础。     

Seismic attenuation tomography and its application to rock mass evaluation

We developed two methods of ray-based seismic attenuation tomography. One is amplitude attenuation tomography, which uses amplitude attenuation of the first arrival P-wave. As amplitude is easily influenced by various factors other than viscosity, we removed the effects of velocity structure on wave amplitude, such as transmission loss and diffraction, in the analysis. Decrease of wave frequency during propagation is estimated to obtain the Q-value directly. The other method is pulse broadening tomography, which uses broadening of rise-time or pulse-width of the first arrival P-wave. This method is based on the rise-time principle, which describes pulse broadening with travel time in viscous media. In this method, attenuation information can be obtained by using time data only. The combined use of velocity and attenuation characteristics can be a powerful tool to characterize an in situ rock mass. Therefore we integrated the seismic travel time tomography and the seismic attenuation tomography to a series procedure, and applied it to field data obtained in a mine. The result of travel time tomography agrees with the rock condition estimated by the geological observation at the sites. Faults and fractured zones were detected by the attenuation tomography.     

复杂不规则地质体的速度模型反演

针对不规则地质体的速度模型反演问题,提出基于无限插值法生成的贴体网格建立地质模型与走时层析成像相结合的方法。首先采用贴体网格描述不规则地质体,在网格建立的基础上,采用最短路径法得到震源到接收器的走时与射线路径;然后根据走时与射线路径,采用反投影方法(BPT)与阻尼最小二乘法(DLSQR)相结合的技术作为走时反演方法。通过走时反演迭代,最后得到速度模型。整个过程在Matlab中编程实现,并在理论初至上加了10%的高斯噪声,用数值模拟验证。数值验证结果表明:97.5%网格单元理论与反演的速度差在±300 m/s内,对应的相对误差在6.35%之内;理论速度与反演速度基本一致,高低速区域层次分明,反演效果良好,为复杂不规则地质体的速度模型反演提供了新方法。     

高瓦斯矿区地质构造超前探测系统

为了优化高瓦斯矿区地质构造的超前探测效果,基于地震勘探中震波速度和震波反射理论,采用负视速度原理,以锤击激发为震源、分布式采集系统与孔中胶囊检波器为组合、绕射深度偏移算法为优化,提出了一种便携、高效、精细的地震波超前探测系统。结果表明:采用此系统能够减弱巷道侧帮及后方地质异常的干扰,提高设备适用性和灵敏度,优化数据反演成果,实现高瓦斯矿区地质构造高效、精细、可靠的超前探测,探测效果理想,结果可靠。     

某矿山爆破地震效应监测与分析

本文对某矿山爆破震动现场进行了监测,对采集到的大量的实测数据进行了线性回归分析,得到了在该矿山现有的爆破条件下,爆破震动速度的回归公式。该公式不仅可以反映该矿山爆破地震波的传播规律,还可以用于指导该矿山爆破地震效应的预测。