PCA-BP神经网络模型预测导水裂隙带高度

导水裂隙带高度的预测对煤矿安全开采有重要意义,而传统回归方法未考虑因素间相关系数对预测结果的影响。选取采深、煤层倾角、煤层厚度、煤层硬度、岩层结构、顶板岩石单轴抗压强度、开采厚度和采空区斜长作为预测导水裂隙带高度的影响因素,建立基于PCA-BP神经网络的导水裂隙带高度预测模型。测试结果表明,煤层厚度对导水裂隙带高度的影响最大,其余各因素对导水裂隙带高度的影响较大,采深和开采厚度对导水裂隙带高度的影响较小;PCA-BP神经网络模型的训练速度和预测效果均优于BP神经网络模型,且最大预测误差仅为5.58%。     

熵权属性测度理论在导水裂隙带高度预测中的应用

确定导水裂隙带高度是水下开采防水煤岩柱尺寸设计的关键。结合导水裂隙带形成机理和分布形态,选取采场采深、采厚、煤层倾角、覆岩单轴抗压强度和工作面斜长五个主要影响因素作为导水裂隙带高度的判别指标。利用24组样本数据,构建导水裂隙带高度的熵权属性测度预测模型。为检验模型的有效性,将其用于预测丁集煤矿1262(1)工作面导水裂隙带高度,结果为66.03m,与采用Midas/GTS-Flac3D耦合模拟得出64.63m的结论非常接近。研究结果表明,熵权属性测度模型预测的相对误差较小,可以在工程实际中推广应用。     

综放开采覆岩破坏模型及导水裂隙带高度研究

为保障水体下采煤安全,提出一种新的导水裂隙带高度预测方法。通过构建岩层悬空完整力学模型、岩层悬伸破断模型和破断岩块力学模型,分析煤层上方岩层初次垮落机制、岩层悬伸破断机制和岩块结构失稳机制,进而提出一种综放开采导水裂隙带高度理论预测方法;用此方法预测沙坪矿某综放工作面的导水裂隙带高度,并将该理论预测结果与回归分析法和数值模拟方法综合预测的结果进行比较。结果表明:理论预测结果与回归分析、数值模拟预测结果基本吻合。     

基于RBF核ε-SVR的导水裂隙带高度预测模型研究

为了构建更多样本条件下的高精度导水裂隙带高度预测模型,利用灰色关联理论筛选出关联度较高的煤层采厚、顶板岩层强度及其组合特征、采深、工作面斜长、开采分层数及倾角等因素作为输入变量;应用支持向量机回归模型理论,建立了不同模型类型与不同核函数组合的4种支持向量回归模型;采用PSO算法对模型参数进行优化,并对4组模型预测结果进行分析比较.结果表明,基于RBF核ε-SVR预测模型在预测精度、拟合效果与训练效率等方面优于其他3组模型.通过对PSO算法优化的RBF核ε-SVR模型与传统经验公式的预测效果进行综合比较和讨论,可得支持向量回归模型在现代化开采条件下预测准确率更高,可为矿井安全开采与资源综合开发提供依据.     

榆阳煤矿2301工作面导水裂隙带高度的数值模拟

在分析榆阳煤矿覆岩赋存特征的基础上,建立了采动岩体力学模型,利用有限差分程序(FLAC)对采动引起的覆岩破坏进行了数值模拟,得出了导水裂隙带发育高度最大值为50m;采用WSD-2数字声波仪测定岩样的物理力学性能,分析得知覆岩中泥岩强度大于砂岩,且抗压与抗拉强度的比值较高,使得岩层呈脆性材料特征,对导水裂隙带的发育有利,这样给保水开采增加了难度.     

基于因果模糊聚类法预测覆岩裂隙带高度研究

为了研究不同采高、煤层倾角、岩石抗压强度、岩层结构、采空区斜长、埋深等因素影响下采空区覆岩裂隙带高度发育规律,对收集的实测数据进行因果模糊聚类分类、分析,对各个类别,代入裂隙带高度接近均值的实测数据运算,获得各个因素对裂隙带高度影响合适的权重,进而建立对应的特征模糊集,并构造对应的三角模糊数,最终建立模糊预测模型。通过案例分析对模糊预测模型进行了验证,结果表明其误差范围为0.83-2.70m,满足工程应用的精度需求。     

Laplace模型在事故预测中的应用

本文应用大数定理，建立了事故预测的Ｌａｐｌａｃｅ模型，并给出了事故发生次数的点估计，求出包含其真值的各区间，以及直值落在各个区间的概率。最后给出了计算实例。     

时间序列模型在火警短期预测中的应用

基于某市的119火警数据,采用时间序列模型中的ARIMA算法进行了分析.计算结果表明,该市119火警数据的天序列服从ARIMA(0,1,2)模型,周序列服从ARIMA(1,0,0)模型.从模型对数据的拟合效果来看,ARIMA模型较为准确的反映了数据序列的发展趋势.采用这两种模型对数据序列分别进行了短期的预测,其预测值与实际结果在趋势上基本一致,研究表明采用周序列预测的效果要好于天序列.基于时序模型的火警预测方法是实现时火灾应急处置中关口前移的重要措施.     

残差模型在工厂烟尘排放量预测中的应用

由于工厂烟尘排放量具有灰色因素,故应用残差辨识数学模型,对湘钢烧结厂主要工作点烟尘排放量原始数据进行了计算,得出了预测结果,可为下一年度环境保护工作决策提供科学依据。     

残差模型在工厂烟尘排放量预测中的应用

由于工厂烟尘排放量具有灰色因素,故应用残差辨识数学模型,对湘钢烧结厂主要工作点烟尘排放量原始数据进行了计算,得出了预测结果,可为下一年度环境保护工作决策提供科学依据。     

马尔科夫链模型在铁路春运客流预测中的应用

预测春运客流量是铁路部分的一项重要工作。运用马尔科夫链模型对春运期间一天中的客流量进行预测。首先,介绍了马尔科夫链模型及其预测的基本原理;其次,分析北京西站2007年春运期间每天的客流量,并按照北京西站突发事件三级预警方案将客流量数据处理为三个状态;最后,运用马尔科夫链模型对2007年的春运客流进行预测,结果表明,运用马尔科夫链模型具有良好的预测结果。     

PCA-SVM模型在煤层瓦斯涌出量预测中的应用

针对煤层瓦斯涌出量影响因素众多且各因素间呈复杂非线性的特点,文章利用主成分分析法(PCA)和支持向量机(SVM)的理论基础,构建了PCA-SVM的煤层瓦斯涌出量预测模型,该模型利用SPSS20.0软件中的主成分分析模块对影响煤层瓦斯涌出量的12个因素进行降维,提取其中3个最能反映原始数据本质特征的主成分因子,再将主成分因子的前25组数据作为训练集,后10组数据作为测试集,借助MATLAB中的LIBSVM工具箱进行支持向量机预测,最后将PCA-SVM、SVM及使用较为广泛的多元线性回归3种方法的瓦斯涌出量预测结果进行对比,预测结果表明PCA-SVM模型在预测精度、稳定性方面都优于其他两种预测方法,更适合煤层瓦斯涌出量的预测。     

GSK-XGBoost模型在井底风温预测中的应用*

为防治矿井热害,针对矿井井底风温在预测过程中精度较低的问题,提出1种网格搜索法结合K折交叉验证优化XGBoost的预测模型。通过分析确定影响井底风温的主要因素,使用网格搜索算法结合K折交叉验证,进行迭代缩小搜索范围并调参,选取最优参数配置,实现对XGBoost模型的优化,得到预测结果并与其他模型进行比较。研究结果表明:初始参数经优化后,当最大回归树深度为3且学习速率为0.1时,XGBoost回归模型性能最佳,与随机森林模型、BP神经网络模型、T-S模糊神经网络模型相比,平均相对误差分别降低了2.12%,0.88%,0.3%,均方根误差分别降低了0.66,0.24,0.11 ℃。     

最优加权组合模型在管道腐蚀预测中的应用

为构造海底混输管道腐蚀最优加权组合预测模型，针对传统非等间距GM(1,1)管道腐蚀预测模型中初始条件的选取问题，提出了新信息优先原理下的NEGM(1,1,τ)海底管道腐蚀速率预测模型，以充分发挥建模序列中各分量对预测系统的修正作用；引入ARIMA预测模型，在3个不同定权准则下与NEGM(1,1,τ)模型形成管道腐蚀加权组合预测模型，并通过评价指标函数实现组合模型的性能评价。研究结果表明:组合模型2的海底混输管道腐蚀速率预测值与实际值的平均相对误差为0.495 4%，评价指标函数RMSE,AARD和MAPE的值分别为0.1936%,0.1275%和0.595 3%，均优于其他2个准则下的组合模型。建立NEGM(1,1,τ)-ARIMA海底管道腐蚀速率最优加权组合预测模型，从多角度挖掘了管道腐蚀速率序列中的可靠信息，预测结果的可信度更高。     

贝叶斯动态模型在煤矿事故预测中的应用研究

随着我国煤炭工业的快速发展,煤矿安全生产形势趋于好转,煤矿各类事故死亡人数逐年下降,但是煤矿事故总量仍然很大。在分析了贝叶斯动态模型特点的基础上,依据2001~2013年我国煤矿事故百万吨死亡率数据,分别运用贝叶斯常均值模型和一阶多项式模型,对历年煤矿百万吨死亡率进行样本训练和残差分析,并对2014年煤矿百万吨死亡率进行预测。结果表明,贝叶斯动态模型可适应煤矿事故的特点并用于煤矿事故进行科学的预测,其一阶多项式模型具有较高的预测精度,研究方法及结果可为煤矿监管部门及企业的安全管理决策提供借鉴。     

PSO-SVM模型在化工事故风险预测中的应用研究

为了减少化工事故的发生,提高化工生产过程中事故风险预测的准确性,研究了粒子群优化算法与支持向量机(PSO-SVM)模型在事故风险预测中的应用.首先,统计分析近5年化工生产安全事故致因因素,得出化工事故风险因素统计特征,结合层次分析法,建立化工事故风险预测指标体系并确定各指标因素的权重值;然后,基于MATLAB计算生成的...     

FMCS模型在油田盖层破坏概率预测中的应用

安全注水压力是保持海上油田盖层完整性及控制溢油风险的关键指标之一。为有效降低溢油事故发生的可能性,建立FLAC3D软件和蒙特卡罗模拟(MCS)相结合的(FMCS)盖层破坏概率预测模型。以SZ36-1油田某井注水过程为实例,开展FMCS模型的应用研究。运用FLAC3D软件建立储盖层模型,模拟不同注水压力下的破坏情况,确定保持盖层完整性的最大安全注水压力值。考虑注水井地层物性参数的不确定性对最大安全注水压力的影响,应用MCS预测盖层发生破坏时的注水压力概率分布范围。结果表明,保持盖层封盖完整性的最大安全注水压力值为29 MPa,敏感参数黏聚力对最大安全注水压力值有重要影响,破坏概率分布范围表明盖层发生破坏的风险较低。     

SARIMA模型在航空公司运营安全状态预测中的应用

应用季节性差分自回归移动平均模型(SARIMA)对X航空公司动态安全指数进行预测分析,为航空公司运营安全的规划和发展提供决策依据。收集整理X航空公司2005年1—6月的安全事件和运行数据。利用动态安全指数计算方法对数据进行预处理,建立时间序列。应用SPSS软件对动态安全指数的时间序列进行模型拟合,建立SARIMA模型。对所获得的模型进行参数检验,选取最优模型。利用最优模型对2015年7—12月动态安全指数进行预测,并对预测值与实际值进行对比分析。结果表明,SARIMA(1,0,2)(0,1,0)12模型在显著性水平0.05下通过了所有参数检验。各月实际值都落入了拟合值95%的可信区间范围,动态安全指数的实际值与拟合值变化趋势基本一致。2010年之后精度较高,实际值与拟合值具有较好的重合度。△ln Yt拟合值的最大绝对误差为1.976 6(2009年12月),最小绝对误差为0.000 4(2013年9月)。2015年7—12月,动态安全指数的实际值与预测值变化趋势基本一致,但误差较大。SARIMA模型能够较好地短期模拟X航空公司动态安全状况和趋势,预测效果良好。当发生事故、严重事故征候时,序列的实际值会偏离序列原有的结构,预测精度下降。     

灰色组合模型在钻孔瓦斯流量预测中的应用

钻孔瓦斯流量直接关系着钻孔抽放煤层瓦斯涌出量及钻孔瓦斯涌出初速度的判定,因此研究钻孔瓦斯流量的变化及发展趋势具有较大实用价值。利用"灰色组合预测"思想,提出一种对多种常用预测模型进行熵权法计算权重的组合预测方法,从而可根据有限的实测数据达到预测瓦斯流量发展的目的,结合工程实例,将灰色组合预测模型和单点模型模拟的结果进行比较,其结果表明组合的灰色模型预测精度较高,对瓦斯抽放设计和矿井安全生产具有较大的指导意义。     

基于覆岩裂隙带发育高度的走向高抽巷合理位置确定

为确定大采高综采面高抽巷的合理位置,以李村煤矿1303工作面为研究背景,采用理论分析、数值模拟及现场监测等研究方法,对1303工作面覆岩裂隙发育特征、高抽巷空间位置对其围岩稳定性与抽采效果的影响规律进行系统研究。研究结果表明:高抽巷宜布置在覆岩裂隙发育区,远离回风巷道采动应力影响的位置;1303工作面覆岩破坏范围随推进距离增加,呈现先急剧增大后趋于稳定的趋势,工作面推进距离为300 m时,裂隙带高度稳定在50 m左右,形成瓦斯抽采的优势通道;高抽巷距离煤层顶板、回风巷越近,越易失稳,不利于长期抽采,综合考虑高抽巷不同位置时的瓦斯抽采效率及围岩稳定性,确定其合理位置分别是距离回风巷平距为35 m,垂距为45 m;结合现场瓦斯浓度监测结果,得出上隅角、工作面、回风巷瓦斯浓度最大值分别为0.42%,0.24%,0.33%,远低于瓦斯超限标准1%,进一步证明高抽巷层位的合理布置,可以提高瓦斯抽采效果。