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漳村煤矿快速掘进巷道瓦斯涌出量预测
1
作者 初绍飞 张超 +1 位作者 张尚宁 房胜杰 《煤炭技术》 2025年第2期121-124,共4页
为了准确掌握高瓦斯矿井快速掘进工作面的瓦斯涌出量,以2702运输巷为工程背景,利用分源预测法,对快速掘进巷道瓦斯涌出量进行预测。根据预测结果可知,煤壁瓦斯涌出量8.99 m^(3)/min,落煤瓦斯涌出量2.72 m^(3)/min,掘进工作面瓦斯涌出量1... 为了准确掌握高瓦斯矿井快速掘进工作面的瓦斯涌出量,以2702运输巷为工程背景,利用分源预测法,对快速掘进巷道瓦斯涌出量进行预测。根据预测结果可知,煤壁瓦斯涌出量8.99 m^(3)/min,落煤瓦斯涌出量2.72 m^(3)/min,掘进工作面瓦斯涌出量11.71 m^(3)/min。为了验证分源预测法预测结果的正确性,开展2702运输巷瓦斯涌出量现场测试,得出煤壁瓦斯涌出量8.12 m^(3)/min,落煤瓦斯涌出量3.03 m^(3)/min,掘进工作面瓦斯涌出量11.15 m^(3)/min。对比瓦斯涌出量预测结果和现场测试结果,得出煤壁瓦斯涌出量误差值为10.71%,落煤瓦斯涌出量误差值为10.23%,掘进工作面瓦斯涌出量误差值为5.02%,预测结果与实测结果相差较小。研究结果可用于快速掘进工作面瓦斯涌出预测预报工作。 展开更多
关键词 快速掘进工作面 高瓦斯矿井 瓦斯涌出量 分源预测法
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基于瓦斯含量反演的工作面瓦斯涌出量动态预测研究
2
作者 朱墨然 《煤炭工程》 北大核心 2024年第4期133-137,共5页
为解决煤矿采掘工作面瓦斯涌出量无法实时准确预测的问题,通过对采掘工作面瓦斯涌出来源和影响因素进行分析,阐述了工作面瓦斯含量反演的难点和处理方法,在此基础上建立了瓦斯含量反演模型,提出基于瓦斯含量反演的工作面瓦斯涌出量动态... 为解决煤矿采掘工作面瓦斯涌出量无法实时准确预测的问题,通过对采掘工作面瓦斯涌出来源和影响因素进行分析,阐述了工作面瓦斯含量反演的难点和处理方法,在此基础上建立了瓦斯含量反演模型,提出基于瓦斯含量反演的工作面瓦斯涌出量动态预测方法。该预测方法以瓦斯在煤体中的赋存状态是连续变化为前提,通过工作面煤体瓦斯含量反演并结合瓦斯涌出量特征系数的确定来对瓦斯涌出量进行预测。并在陕西象山煤矿进行工业试验,结果表明,该预测方法能够较好地对煤矿工作面瓦斯涌出量进行预测,瓦斯涌出量预测值与实测值的绝对误差范围在0.09~0.20 m^(3)/min之间,误差百分比控制在20%以内。利用该预测方法能够对采掘工作面瓦斯涌出量进行实时连续预测,保障煤矿安全高效生产。 展开更多
关键词 瓦斯含量反演 瓦斯涌出量 含量预测 涌出量预测 预测方法
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基于深度学习的煤巷掘进工作面瓦斯涌出量预测研究
3
作者 李鹏 辛诗雨 +1 位作者 闫凡壮 周爱桃 《煤炭工程》 北大核心 2024年第12期115-124,共10页
研究煤巷掘进工作面瓦斯涌出量,对于煤巷掘进工作面瓦斯防治具有重要意义。利用深度学习理论与长短期记忆神经网络高效处理时间序列样本的特性,建立基于LSTM神经网络的煤巷掘进工作面瓦斯涌出量预测模型,依据训练过程中损失值的大小对... 研究煤巷掘进工作面瓦斯涌出量,对于煤巷掘进工作面瓦斯防治具有重要意义。利用深度学习理论与长短期记忆神经网络高效处理时间序列样本的特性,建立基于LSTM神经网络的煤巷掘进工作面瓦斯涌出量预测模型,依据训练过程中损失值的大小对模型超参数进行优化,选择并确定模型的最优超参数,借助煤巷掘进工作面瓦斯涌出量原始数据,验证模型的适用性和准确性,并根据预测结果分析工作面瓦斯涌出量在时间维度上的变化趋势。研究结果对预测煤巷掘进工作面瓦斯涌出变化趋势、判别工作面瓦斯异常涌出、提升掘进工作面瓦斯治理水平具有参考意义。 展开更多
关键词 瓦斯涌出量 煤巷掘进工作面 深度学习 LSTM神经网络 预测模型
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大通煤矿3^(#)煤层瓦斯赋存特征及涌出量预测 被引量：1
4
作者 李伟伟 《山东煤炭科技》 2024年第2期63-67,72,共6页
开采深度和开采速度的增加,瓦斯动力突出灾害频发,瓦斯预测以及全矿区评判成为开采任务的重要研究方向。为进一步揭示大通矿区范围内瓦斯赋存以及突出可能性,采用采区实测数据对矿井范围内瓦斯含量以及涌出量进行预测。研究结果,4个采... 开采深度和开采速度的增加,瓦斯动力突出灾害频发,瓦斯预测以及全矿区评判成为开采任务的重要研究方向。为进一步揭示大通矿区范围内瓦斯赋存以及突出可能性,采用采区实测数据对矿井范围内瓦斯含量以及涌出量进行预测。研究结果,4个采区的瓦斯赋存量和埋深进行拟合,3^(#)煤层的埋藏深度与瓦斯含量拟合关系为W=0.0057H+2.1618(R^(2)=0.88),分源预测法分别计算了回采工作面、掘进工作面和生产采区的瓦斯涌出量,井田内3#煤层瓦斯含量具有北高南低的特征,矿井最大绝对瓦斯涌出量达14 m^(3)/min,相对瓦斯涌出量约为5.6 m^(3)/t。 展开更多
关键词 地质特征 瓦斯赋存特征 涌出量预测
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基于改进QGA-ELM的瓦斯涌出量预测模型
5
作者 星宁江 周文铮 刘雨竹 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第5期38-45,共8页
针对现有的瓦斯涌出量预测方法普遍未定量分析数据自身因素影响的问题,提出一种改进量子遗传算法(IQGA)优化极限学习机(ELM)瓦斯涌出量预测模型。采用孤立森林(iForest)算法检测绝对瓦斯涌出量的概念漂移,并选择Attention机制的CNN-BiL... 针对现有的瓦斯涌出量预测方法普遍未定量分析数据自身因素影响的问题,提出一种改进量子遗传算法(IQGA)优化极限学习机(ELM)瓦斯涌出量预测模型。采用孤立森林(iForest)算法检测绝对瓦斯涌出量的概念漂移,并选择Attention机制的CNN-BiLSTM算法修正概念漂移异常值;利用相关性分析法(PCC)降维处理输入变量,确定预测模型的辅助变量;引入动态调整量子旋转角、量子交叉、量子变异及量子灾变操作获得改进量子遗传算法(IQGA),提升算法寻优能力和泛化能力,使用IQGA对ELM参数寻优。以决定系数(R 2)、平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)及平均绝对百分比误差(MAPE)为指标进行评估,结果表明:IQGA-ELM模型测量误差最小,指标分别为0.985、0.018、0.026及2.56%,预测效果优于其他模型,预测精确度更高。 展开更多
关键词 瓦斯涌出量 概念漂移 量子遗传 极限学习机 预测方法
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基于特征选择与BO−GBDT的工作面瓦斯涌出量预测方法
6
作者 马文伟 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第12期136-144,共9页
影响工作面瓦斯涌出量的特征众多,利用主成分分析等方法对原始数据降维,可节省计算资源,但会改变数据集的原始特征结构,损失部分原始数据特征的细节信息。针对该问题,建立梯度提升决策树(GBDT)瓦斯涌出量预测模型,利用5种特征选择算法... 影响工作面瓦斯涌出量的特征众多,利用主成分分析等方法对原始数据降维,可节省计算资源,但会改变数据集的原始特征结构,损失部分原始数据特征的细节信息。针对该问题,建立梯度提升决策树(GBDT)瓦斯涌出量预测模型,利用5种特征选择算法对数据集进行特征过滤,分析每种特征组合在GBDT模型中的拟合度、计算时间及预测结果,优选出包装法为最佳的特征选择算法;结合现场实际,优选出8种特征进行瓦斯涌出量预测,结果表明,特征数量的多少与预测结果的准确性和泛化性并不呈正比关系,冗余特征或无关特征的存在反而会降低模型的预测准确性。为进一步提高模型精度,通过5种超参数寻优算法对GBDT模型进行超参数寻优,对比分析每一种超参数组合下GBDT模型的预测性能,结果表明:寻优算法本身对GBDT模型的准确性和泛化性影响较小,但基于树结构Parzen估计器(TPE)的贝叶斯优化(BO)算法所得出的最优超参数组合在GBDT模型中具有最高的准确率和相对较少的优化时间,其优化性能最佳,以此建立BO−GBDT模型。将特征选择后的数据集划分出训练集及测试集,利用BO−GBDT模型进行工作面瓦斯涌出量预测,并与随机森林、支持向量机、神经网络模型进行对比,结果表明:BO−GBDT模型具有更高的准确性和泛化性,其平均相对误差为2.61%,相比随机森林、支持向量机、神经网络模型分别降低了35.56%,37.41%,32.03%,能够满足现场工程应用需求,为矿井安全生产提供理论指导。 展开更多
关键词 瓦斯涌出量预测 特征选择 梯度提升决策树 贝叶斯优化 超参数优化 机器学习
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基于响应面法的煤矿瓦斯涌出量预测研究
7
作者 王明玉 高鑫浩 《山西煤炭》 2024年第2期54-59,共6页
为了高效稳定的预测工作面瓦斯涌出量,细化并简化建模过程,研究了影响因素间的交互作用,将响应面设计方法与逐步回归分析相结合,提出了优化的瓦斯涌出量预测模型,并在马堡煤矿进行了应用。结果表明:利用逐步回归分析可有效剔除对瓦斯涌... 为了高效稳定的预测工作面瓦斯涌出量,细化并简化建模过程,研究了影响因素间的交互作用,将响应面设计方法与逐步回归分析相结合,提出了优化的瓦斯涌出量预测模型,并在马堡煤矿进行了应用。结果表明:利用逐步回归分析可有效剔除对瓦斯涌出量影响不显著的因素;结合Design Expert系统中的Box-Behnken,以瓦斯涌出量为响应值建立了瓦斯涌出量与各显著因素之间的编码值响应面二次方优化模型,经检验,模型预测结果的相对误差绝对值的最大值为1.06%,平均值为0.63%。模型预测效果良好,可为煤矿瓦斯涌出量预测工作提供一定的参考。 展开更多
关键词 安全工程 瓦斯涌出量 响应面 回归分析
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基于PSO-BP神经网络算法矿井瓦斯涌出量回归预测应用
8
作者 刘大可 张浩强 郭翔 《中国矿山工程》 2024年第3期38-43,共6页
本文针对矿井瓦斯涌出量预测问题,建立了PSO-BP神经网络算法模型,收集了山西某煤矿2017年至2023年期间的20组样本数据,将其中的15组作为训练集,对剩余5组的样本数据进行瓦斯涌出量回归预测,并最终对比了PSO-BP神经网络算法与BP神经网络... 本文针对矿井瓦斯涌出量预测问题,建立了PSO-BP神经网络算法模型,收集了山西某煤矿2017年至2023年期间的20组样本数据,将其中的15组作为训练集,对剩余5组的样本数据进行瓦斯涌出量回归预测,并最终对比了PSO-BP神经网络算法与BP神经网络算法的平均绝对误差、均方误差、均方根误差、平均绝对百分比误差和预测准确率等评价指标。结果表明,基于PSO-BP神经网络算法的瓦斯涌出量预测模型具有更高的准确性,能够满足矿山实际需求,具有较好的实用性和创新性,为其他矿井在瓦斯涌出量预测方面提供了一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 瓦斯涌出量预测 粒子群优化算法 反向传播神经网络 回归预测 评价指标
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矿山统计法瓦斯涌出量预测中存在的错误及修正 被引量：8
9
作者 徐青伟 王兆丰 《中国煤炭》 北大核心 2015年第10期118-120,共3页
分析认为煤炭行业标准《矿井瓦斯涌出量预测方法》(AQ 1018-2006)中规定的矿山统计法瓦斯涌出量预测方法在多水平时计算瓦斯涌出量梯度的公式是错误的,且目前未见有相关的研究报道。针对这一问题,通过理论推导给出了正确的计算瓦斯涌出... 分析认为煤炭行业标准《矿井瓦斯涌出量预测方法》(AQ 1018-2006)中规定的矿山统计法瓦斯涌出量预测方法在多水平时计算瓦斯涌出量梯度的公式是错误的,且目前未见有相关的研究报道。针对这一问题,通过理论推导给出了正确的计算瓦斯涌出量梯度的公式,为矿山统计法预测瓦斯涌出量提供正确的理论依据。根据瓦斯涌出量梯度的含义,在EXCEL表格中以开采深度为纵轴、相对瓦斯涌出量为横轴拟合出函数关系式求解,斜率的大小即是瓦斯涌出量梯度的值,此方法不仅简便,也提高了瓦斯涌出量梯度计算结果的准确性。 展开更多
关键词 矿山统计法 瓦斯涌出量预测 瓦斯涌出量梯度公式 错误修正
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保护层开采工作面瓦斯涌出量预测 被引量：71
10
作者 戴广龙 汪有清 +2 位作者 张纯如 李庆明 邵广印 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期382-385,共4页
分析了分源法预测保护层工作面瓦斯涌出量理论和保护层开采时上覆煤岩层采动裂隙的分布,然后应用分源法预测了谢桥矿1242(1)保护层开采工作面瓦斯涌出量,预测结果为15.93-17.22 m3/min,误差为3.3%-4.5%.
关键词 保护层开采 瓦斯涌出量 预测 瓦斯治理
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灰色系统理论在矿井瓦斯涌出量预测中的应用 被引量：78
11
作者 伍爱友 田云丽 +1 位作者 宋译 何利文 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期589-592,共4页
以预测矿井瓦斯相对涌出量为研究目的,通过灰色系统的建模、关联度分析及残差辨识为基础,建立了灰色系统理论模型,并将该模型应用到某矿瓦斯涌出量预测分析中,对该矿历年来相对瓦斯涌出量进行了灰色生成,建立了灰色预测系统;由后验差检... 以预测矿井瓦斯相对涌出量为研究目的,通过灰色系统的建模、关联度分析及残差辨识为基础,建立了灰色系统理论模型,并将该模型应用到某矿瓦斯涌出量预测分析中,对该矿历年来相对瓦斯涌出量进行了灰色生成,建立了灰色预测系统;由后验差检验结果、对照精度检验等级可知,灰色系统预测矿井瓦斯涌出量的拟合精度好,预测结果正确可靠,反映出了矿井瓦斯涌出量的客观存在与发展态势. 展开更多
关键词 灰色理论 瓦斯涌出量 预测 GM(1 1)模型
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基于主成分回归分析法的回采工作面瓦斯涌出量预测 被引量：95
12
作者 吕伏 梁冰 +1 位作者 孙维吉 王岩 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期113-116,共4页
以预测回采工作面瓦斯涌出量为目的,通过主成分分析方法得到了影响回采工作面瓦斯涌出量的主成分,并采用主成分分量进行多步线性回归来预测回采工作面瓦斯涌出量。结果表明,采用的主成分回归分析方法减少了回归分析需要考虑的变量个数,... 以预测回采工作面瓦斯涌出量为目的,通过主成分分析方法得到了影响回采工作面瓦斯涌出量的主成分,并采用主成分分量进行多步线性回归来预测回采工作面瓦斯涌出量。结果表明,采用的主成分回归分析方法减少了回归分析需要考虑的变量个数,结果具有较好的精确度。 展开更多
关键词 主成分分析 多步线性回归 回采工作面 瓦斯涌出量
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基于ACC-ENN算法的煤矿瓦斯涌出量动态预测模型研究 被引量：49
13
作者 付华 谢森 +1 位作者 徐耀松 陈子春 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1296-1301,共6页
为了对煤矿瓦斯监测数据进行有效分析,以实现准确、可靠的回采工作面绝对瓦斯涌出量预测,提出了蚁群聚类算法优化Elman神经网络的绝对瓦斯涌出量动态预测方法。算法通过对Elman神经网络的权值、阈值寻优,建立了基于ACC-ENN算法的绝对瓦... 为了对煤矿瓦斯监测数据进行有效分析,以实现准确、可靠的回采工作面绝对瓦斯涌出量预测,提出了蚁群聚类算法优化Elman神经网络的绝对瓦斯涌出量动态预测方法。算法通过对Elman神经网络的权值、阈值寻优,建立了基于ACC-ENN算法的绝对瓦斯涌出量预测模型,并结合矿井监测到的历史数据进行实例分析。试验结果表明:经蚁群聚类优化后的Elman神经网络绝对瓦斯涌出量预测模型较其他预测模型具有更好的泛化能力和更高的预测精度,有效地实现了煤矿绝对瓦斯涌出量动态预测。 展开更多
关键词 绝对瓦斯涌出量 蚁群聚类 ELMAN神经网络 动态预测
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基于耦合算法的煤矿瓦斯涌出量预测模型研究 被引量：69
14
作者 付华 姜伟 单欣欣 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期654-658,共5页
针对煤矿回采工作面瓦斯涌出量系统的时变性、非线性、复杂性、不确定性等特点,提出了混沌免疫粒子群算法(CIPSO)与Elman神经网络的耦合算法(CIPSO-ENN)用于非线性动态绝对瓦斯涌出量预测。算法通过实时的对其权值、阈值寻优,建立了基于... 针对煤矿回采工作面瓦斯涌出量系统的时变性、非线性、复杂性、不确定性等特点,提出了混沌免疫粒子群算法(CIPSO)与Elman神经网络的耦合算法(CIPSO-ENN)用于非线性动态绝对瓦斯涌出量预测。算法通过实时的对其权值、阈值寻优,建立了基于CIPSO和ENN的耦合算法的绝对瓦斯涌出量预测系统模型,并利用矿井监测到的各项历史数据进行试验,结果表明该模型较其他预测模型其辨识收敛速度、预测精度和鲁棒性等性能都有明显的提高。 展开更多
关键词 CIPSO-ENN耦合算法 煤矿 绝对瓦斯涌出量 预测 非线性系统
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分源预测法在厚煤层瓦斯涌出量预测研究中的应用 被引量：30
15
作者 罗跃 朱炎铭 +3 位作者 王怀勐 李武 张建胜 钟和清 《煤炭工程》 北大核心 2011年第3期87-89,共3页
结合井田的瓦斯涌出量资料,综合考虑瓦斯涌出量的开采技术因素与自然因素等影响,运用分源预测法对开滦(集团)荆各庄矿分层开采的9#煤未采区瓦斯涌出量预测研究,得出了9#煤的瓦斯涌出量与煤层标高的密切关系,确定了其误差来源,为煤层的... 结合井田的瓦斯涌出量资料,综合考虑瓦斯涌出量的开采技术因素与自然因素等影响,运用分源预测法对开滦(集团)荆各庄矿分层开采的9#煤未采区瓦斯涌出量预测研究,得出了9#煤的瓦斯涌出量与煤层标高的密切关系,确定了其误差来源,为煤层的正常开采提供重要的理论依据。 展开更多
关键词 分源预测法 瓦斯涌出量 分层开采 误差来源
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矿井瓦斯涌出量预测技术 被引量：59
16
作者 姜文忠 霍中刚 秦玉金 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2008年第6期1-4,共4页
介绍了我国矿井瓦斯涌出量预测技术研究现状,分析了我国主要预测方法的原理与技术、适用条件及存在的不足等,重点介绍了目前普遍应用的矿井瓦斯涌出量预测方法——分源预测法,最后对我国煤矿瓦斯涌出量预测研究发展作了展望。
关键词 瓦斯涌出量 预测 分源预测法 矿井
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基于虚拟状态变量的卡尔曼滤波瓦斯涌出量预测 被引量：40
17
作者 王晓路 刘健 卢建军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期80-85,共6页
为了在煤矿瓦斯涌出量相关影响因素的作用发生改变时,还能够准确预测瓦斯涌出量,提出一种基于虚拟状态变量的卡尔曼滤波预测方法。将相关影响因素通过能够识别瓦斯涌出量模型的非线性网络进行映射,用所得到的输出向量作为虚拟状态变量,... 为了在煤矿瓦斯涌出量相关影响因素的作用发生改变时,还能够准确预测瓦斯涌出量,提出一种基于虚拟状态变量的卡尔曼滤波预测方法。将相关影响因素通过能够识别瓦斯涌出量模型的非线性网络进行映射,用所得到的输出向量作为虚拟状态变量,提出预测残差方差比检验方法,计算虚拟状态变量的最佳维数,确定能够反映当前瓦斯涌出量的最小样本个数的储量样本。采用基于储量样本计算得到具有最佳维数的虚拟状态变量,建立卡尔曼滤波瓦斯涌出量预测模型。结果表明:对于瓦斯涌出量相关因素作用发生变化的情形,采用固定的训练样本和网络结构建立的基于人工神经网络的预测方法,预测结果的平均误差为5.82%,最大误差为16.56%,采用动态调整的虚拟状态变量建立的卡尔曼滤波预测方法具有较好的跟踪能力和反应速度,预测性能明显改善,其平均误差为0.94%,最大误差为2.08%,表明所建议的方法是可行和有效的。 展开更多
关键词 虚拟状态变量 卡尔曼滤波 瓦斯涌出量 预测 储量样本 F检验
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改进的灰色马尔柯夫模型预测采煤工作面瓦斯涌出量 被引量：48
18
作者 陶云奇 许江 李树春 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期391-395,共5页
以预测工作面绝对瓦斯涌出量为研究目的,通过对回采工作面瓦斯涌出量原始数据取自然对数为基础,建立改进的GM(1,1)模型,然后将其与马尔柯夫模型相结合,建立了改进的灰色马尔柯夫模型,并将该模型应用到中岭煤矿首采工作面瓦斯涌出量预测... 以预测工作面绝对瓦斯涌出量为研究目的,通过对回采工作面瓦斯涌出量原始数据取自然对数为基础,建立改进的GM(1,1)模型,然后将其与马尔柯夫模型相结合,建立了改进的灰色马尔柯夫模型,并将该模型应用到中岭煤矿首采工作面瓦斯涌出量预测分析中.结果表明,灰色马尔柯夫模型预测工作面瓦斯涌出量拟合精度较好,结果正确可靠,有一定的普遍应用性. 展开更多
关键词 灰色马尔柯夫 瓦斯涌出量 GM(1 1)模型
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基于灰色理论的小波神经网络对瓦斯涌出量的预测 被引量：35
19
作者 谷松 崔洪庆 冯文丽 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期964-966,共3页
将灰色理论引入到收敛速度快、预测精度高的小波神经网络,使灰色理论和小波神经网络有机地结合起来,建立了瓦斯涌出量的预测新模型,经训练和实验结果表明,该方法对所预测的结果比较理想,能够达到准确指导实践的要求.
关键词 灰色系统理论 小波神经网络 瓦斯涌出量 预测
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矿井工作面瓦斯涌出量的未确知聚类研究 被引量：27
20
作者 曹庆奎 任向阳 刘开第 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期337-341,共5页
在对邯郸地区矿井工作面瓦斯涌出量统计的基础上,应用未确知聚类方法对矿井工作面瓦斯涌出量进行聚类,找出各类类中心,并给出样本属于各类的隶属度,较好地解决了对矿井瓦斯涌出量的分类问题,最后以实例来论证了该方法的可行性和有效性.
关键词 工作面 瓦斯涌出量 未确知聚类 分类特征权重
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