基于耦合算法的煤矿瓦斯涌出量预测模型研究 被引量：69

1

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

2

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于EMD-MFOA-ELM的瓦斯涌出量时变序列预测研究 被引量：8

3

作者 卢国斌 李晓宇 +1 位作者 祖秉辉 董建军 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期109-114,共6页

为准确分析工作面绝对瓦斯涌出量的非平稳特征,实现瓦斯涌出量的准确预测,基于经验模态分解(EMD)、修正的果蝇优化算法(MFOA)和极限学习机(ELM)基本原理,构建瓦斯涌出量的EMD-MFOA-ELM多尺度时变预测模型。通过EMD将瓦斯涌出量时变序列... 为准确分析工作面绝对瓦斯涌出量的非平稳特征,实现瓦斯涌出量的准确预测,基于经验模态分解(EMD)、修正的果蝇优化算法(MFOA)和极限学习机(ELM)基本原理,构建瓦斯涌出量的EMD-MFOA-ELM多尺度时变预测模型。通过EMD将瓦斯涌出量时变序列进行深层次分解,获得多尺度本征模态函数(IMF);采用MFOA-ELM对各IMF时变序列建立动态预测模型,等权叠加各预测值,得到模型最终预测结果。以晋煤某矿瓦斯涌出量监测时序样本为例进行研究分析,结果表明:EMD能充分挖掘出监测数据隐含信息,有效降低数据复杂度;该模型预测相对误差为0.024 3%~0.651 0%,平均值仅为0.252 6%,预测精度和泛化能力高于未经EMD分解模型,能很好地适用于非平稳时变序列预测。 展开更多

关键词 绝对瓦斯涌出量 经验模态分解 修正果蝇算法 极限向量机 多尺度

在线阅读 下载PDF 职称材料

回采工作面瓦斯涌出量VMD-DE-RVM区间预测方法 被引量：15

4

作者 代巍 付华 +1 位作者 冀常鹏 王英杰 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期109-115,共7页

为有效、准确地预测回采工作面绝对瓦斯涌出量,基于变分模态分解(VMD)方法;差分进化(DE)算法和相关向量机(RVM)原理,提出回采工作面绝对瓦斯涌出量的VMD—DE-RVM区间预测方法;通过VMD方法将绝对瓦斯涌出量分解为若干固有模态分量并分析... 为有效、准确地预测回采工作面绝对瓦斯涌出量,基于变分模态分解(VMD)方法;差分进化(DE)算法和相关向量机(RVM)原理,提出回采工作面绝对瓦斯涌出量的VMD—DE-RVM区间预测方法;通过VMD方法将绝对瓦斯涌出量分解为若干固有模态分量并分析其局部特征,分别建立每个固有模态分量的RVM预测模型,并通过DE算法优化模型参数以提高预测精度;加权叠加各个分量的预测结果得到绝对瓦斯涌出量预测结果,并将其与经验模态分解方法所得结果对比。结果表明:应用该方法预测回采工作面瓦斯涌出量,能弱化瓦斯涌出量的局部特征,得到置信度为95%时涌出量预测区间有效度为100%,平均绝对误差为0.096m^3/min,平均相对误差为2.43%,预测精度有所提高。 展开更多

关键词 绝对瓦斯涌出量 区间预测 变分模态分解(VMD) 相关向量机(RVM) 差分进化(DE)算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

采煤工作面瓦斯涌出量分源计算 被引量：21

5

作者 崔洪庆 樊帅帅 关金锋 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期78-83,共6页

采煤工作面瓦斯涌出量计算是矿井通风设计和瓦斯治理的重要依据。根据煤层瓦斯涌出特点,将瓦斯涌出源分为煤壁、采落煤、运煤和采空区4个分源。基于采煤工作面瓦斯浓度监测数据中包含的各源瓦斯涌出信息,建立绝对瓦斯涌出量分源计算方... 采煤工作面瓦斯涌出量计算是矿井通风设计和瓦斯治理的重要依据。根据煤层瓦斯涌出特点,将瓦斯涌出源分为煤壁、采落煤、运煤和采空区4个分源。基于采煤工作面瓦斯浓度监测数据中包含的各源瓦斯涌出信息,建立绝对瓦斯涌出量分源计算方法。以古汉山矿长壁采煤工作面为例,介绍该方法的应用过程。研究结果表明,通过分析采煤和准备工序期间单一或组合瓦斯浓度监测曲线特征,能够计算采煤工作面分源瓦斯涌出量。 展开更多

关键词 采煤工作面 瓦斯涌出源 绝对瓦斯涌出量 瓦斯浓度监测数据 分源预测

在线阅读 下载PDF 职称材料

改进的Elman神经网络在瓦斯涌出量预测中的应用 被引量：7

6

作者 陈伟华 闫孝姮 付华 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期19-24,共6页

在煤矿瓦斯灾害中,煤矿瓦斯突出是导致瓦斯重特大事故的主要原因之一。目前常用的基于反向传播(BP)神经网络和遗传算法-Elman神经网络(GA-ENN)耦合算法等建立瓦斯涌出量预测模型的预测方法在收敛性和精度上均存在一定的缺陷。提出了一... 在煤矿瓦斯灾害中,煤矿瓦斯突出是导致瓦斯重特大事故的主要原因之一。目前常用的基于反向传播(BP)神经网络和遗传算法-Elman神经网络(GA-ENN)耦合算法等建立瓦斯涌出量预测模型的预测方法在收敛性和精度上均存在一定的缺陷。提出了一种利用混沌免疫遗传优化算法(CIGOA)对Elman神经网络进行改进的新型智能优化算法来增强粒子的活性,提高其局部搜索能力和全局优化能力,克服了遗传算法(GA)的固有缺陷。对煤矿现场跟踪实测后进行仿真分析,结果表明:运用提出的CIGOA-ENN预测模型预测的最大相对误差为4.47%,最小相对误差为1.12%,平均相对误差为2.27%,明显小于BP神经网络和GA-ENN等预测模型的预测结果,表明CIGOA-ENN预测模型的输出结果更精确,对瓦斯涌出量预测系统的辨识误差更小,性能更优越。 展开更多

关键词 安全管理工程 混沌免疫遗传优化算法 ELMAN神经网络 预测 绝对瓦斯涌出量

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤矿瓦斯涌出量预测的隐层递归反馈Elman模型 被引量：3

7

作者 魏林 付华 尹玉萍 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期42-46,共5页

为更有效预测回采工作面绝对瓦斯涌出量,基于Lyapunov稳定性原理,改进Elman模型的递归部分。选取煤层瓦斯含量、煤层埋藏深度、煤层厚度、煤层倾角、采高、日工作进度、工作面长度、工作面采出率、邻近层瓦斯含量、邻近层厚度、邻近层... 为更有效预测回采工作面绝对瓦斯涌出量,基于Lyapunov稳定性原理,改进Elman模型的递归部分。选取煤层瓦斯含量、煤层埋藏深度、煤层厚度、煤层倾角、采高、日工作进度、工作面长度、工作面采出率、邻近层瓦斯含量、邻近层厚度、邻近层间距、开采强度和层间岩性作为监测指标,对某矿16个学习样本进行训练,建立隐层递归反馈（HRF）Elman预测模型。利用矿井监测数据检验预测模型。试验结果表明,用HRF Elman模型能够有效地预测出瓦斯涌出量,预测结果相对误差为1.6%~3.41%,平均相对误差为2.45%,相比传统的Elman模型,预测精度和效率都有所提高。 展开更多

关键词 绝对瓦斯涌出量 递归反馈(HRF) LYAPUNOV稳定性 ELMAN神经网络 误差反馈

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ASGSO-ENN算法的瓦斯涌出量动态预测模型 被引量：2

8

作者 付华 訾海 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期317-321,共5页

针对煤矿瓦斯涌出量的多影响因素预测问题,引入荧光因子以自适应调整搜索步长,用于改善基本萤火虫算法后期收敛速度慢及容易陷入局部最优的缺陷。将改进后的自适应步长萤火虫算法与Elman动态反馈神经网络相结合,用于辨识瓦斯涌出非线性... 针对煤矿瓦斯涌出量的多影响因素预测问题,引入荧光因子以自适应调整搜索步长,用于改善基本萤火虫算法后期收敛速度慢及容易陷入局部最优的缺陷。将改进后的自适应步长萤火虫算法与Elman动态反馈神经网络相结合,用于辨识瓦斯涌出非线性系统。通过实时对网络的权值、阈值进行全局寻优,建立基于ASGSO-ENN耦合算法的绝对瓦斯涌出量预测模型。利用矿井监测到的各项历史数据进行实验,结果表明,该模型的预测均方根误差为0.103 4,平均相对变动值为0.000 387。相比于其他工程常用的预测模型,具备更高的预测精度与更强的泛化能力。 展开更多

关键词 绝对瓦斯涌出量 非线性系统 预测模型 自适应步长萤火虫群优化 ELMAN神经网络 动态反馈

在线阅读 下载PDF 职称材料

EKF-ENN算法在瓦斯涌出量预测中的应用 被引量：1

9

作者 单亚锋 黄喆 谷雯 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第9期1004-1009,共6页

针对瓦斯涌出量的多影响因素预测问题,提出将扩展卡尔曼滤波算法与Elman神经网络有机结合并应用于瓦斯涌出非线性系统的动态辨识.带有整定因子的EKF滤波器通过实时对网络的权值、阈值进行全局寻优,建立基于EKF-ENN耦合算法的绝对瓦斯涌... 针对瓦斯涌出量的多影响因素预测问题,提出将扩展卡尔曼滤波算法与Elman神经网络有机结合并应用于瓦斯涌出非线性系统的动态辨识.带有整定因子的EKF滤波器通过实时对网络的权值、阈值进行全局寻优,建立基于EKF-ENN耦合算法的绝对瓦斯涌出量预测模型,利用矿井监测到的各项历史数据进行预测试验.研究结果表明:该模型的预测平均相对误差为1.67%;平均相对变动值ARV为0.000 768 1.EKF优化后的Elman神经网络预测模型相比于其他预测模型,具备更高的预测精度与更强的泛化能力. 展开更多

关键词 绝对瓦斯涌出量 非线性系统 动态辨识 扩展卡尔曼滤波 动态反馈神经网络

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤矿瓦斯涌出量的非线性降维Elman动态预测模型 被引量：1

10

作者 魏林 付华 尹玉萍 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第4期359-365,共7页

为对回采工作面绝对瓦斯涌出量进行有效预测,提出非线性降维的改进Elmand动态预测模型.模型采用非线性映射在特征空间内对数据进行有效降维,以此确定神经网络输入数目,并利用自适应蚁群微分进化算法对改进的Elman神经网络(IENN)的阈值... 为对回采工作面绝对瓦斯涌出量进行有效预测,提出非线性降维的改进Elmand动态预测模型.模型采用非线性映射在特征空间内对数据进行有效降维,以此确定神经网络输入数目,并利用自适应蚁群微分进化算法对改进的Elman神经网络(IENN)的阈值、权值、自反馈因子和增益因子行全局寻优.将该预测模型用于矿井监测的历史数据进行检验.研究结果表明:模型能够有效地减少预测模型的输入变量个数,并且相比其他预测模型提高了预测的精度和效率. 展开更多

关键词 绝对瓦斯涌出量 非线性映射 蚁群算法 微分进化算法 Elman神经网络

在线阅读 下载PDF 职称材料

非煤地层隧道瓦斯等级合理性判定研究

11

作者 陈明浩 周航 +4 位作者 邱鹏 徐正宣 李东 苏培东 周小涵 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第5期895-905,共11页

我国隧道工程中有害气体引发的工程灾害频发,主要涉及中毒窒息、燃烧爆炸及化学腐蚀等问题。针对煤层瓦斯目前已建立相对完整的勘察评价体系,而非煤瓦斯尚缺少较为准确合理的风险等级评价方法,严重制约非煤瓦斯隧道工程建设高质量发展... 我国隧道工程中有害气体引发的工程灾害频发,主要涉及中毒窒息、燃烧爆炸及化学腐蚀等问题。针对煤层瓦斯目前已建立相对完整的勘察评价体系,而非煤瓦斯尚缺少较为准确合理的风险等级评价方法,严重制约非煤瓦斯隧道工程建设高质量发展。通过现场检测、原位试验、理论分析和实测计算等方法,研究非煤瓦斯气体在勘察和施工阶段的风险等级评价方法。研究结果表明:1)在勘察阶段,一般非煤瓦斯区段可采用在勘察钻孔内开展“中途检测+终孔检测+封孔检测”的常规方法进行瓦斯等级判定,在高瓦斯区段需结合聚气试验和逸散试验,通过聚气速率(ν_g)和逸散曲线进一步判定瓦斯等级和瓦斯类型;2)在施工阶段,开挖工作面绝对瓦斯涌出量(Q_绝)可通过实测风管压入通风量和优化后的断面瓦斯检测点准确实测;3)开挖工作面前方瓦斯富集体绝对瓦斯涌出量(Q_绝)应结合超前地质预报工作,创新采用“TSP+超前钻孔+检测试验”方法进行实测;4)非煤地层隧道瓦斯等级评价方法已在成渝中线高铁、市域(郊)铁路成都至眉山线成功应用并指导现场安全施工。 展开更多

关键词 非煤地层隧道 瓦斯等级评价 聚气试验 逸散试验 绝对瓦斯涌出量 超前地质预报

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤体瓦斯与地震波属性的相关性试验 被引量：6

12

作者 汪志军 刘盛东 +2 位作者 路拓 张朋 赵立瑰 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期63-65,68,共4页

在突出煤层巷道中,采用矿井巷道地震波超前探测方法,按照巷道腰线方向进行线性观测系统布置,三分量接收,人工锤击激发,进行多次跟踪探测试验;利用初至波求取掘进煤巷迎头前方30 m范围内的纵、横波视速度,并计算出纵横波速度比和泊松比... 在突出煤层巷道中,采用矿井巷道地震波超前探测方法,按照巷道腰线方向进行线性观测系统布置,三分量接收,人工锤击激发,进行多次跟踪探测试验;利用初至波求取掘进煤巷迎头前方30 m范围内的纵、横波视速度,并计算出纵横波速度比和泊松比等地震波属性参数;对比分析对应的瓦斯检验参数发现,煤体中瓦斯含量与地震波属性间具有一定的相关性,研究结果有望为瓦斯突出危险性预测提供一种新的思路和途径。 展开更多

关键词 地震属性 纵、横波视速度 泊松比 瓦斯绝对涌出量

在线阅读 下载PDF 职称材料

渝怀二线新白沙沱隧道瓦斯突出及工区判定 被引量：2

13

作者 张雄文 杜宇本 王科 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期59-65,共7页

研究目的:渝怀铁路增建二线新白沙沱隧道四次穿过二叠系上统吴家坪组煤系地层,煤层层厚0.35~0.81 m不等,隧道设计和施工均需要确定瓦斯突出危险性及瓦斯工区类型。本文在调查、收集临近既有煤矿、铁路隧道煤层瓦斯资料的基础上,采用瓦... 研究目的:渝怀铁路增建二线新白沙沱隧道四次穿过二叠系上统吴家坪组煤系地层,煤层层厚0.35~0.81 m不等,隧道设计和施工均需要确定瓦斯突出危险性及瓦斯工区类型。本文在调查、收集临近既有煤矿、铁路隧道煤层瓦斯资料的基础上,采用瓦斯压力梯度法计算并判定瓦斯突出危险性,采用绝对瓦斯涌出量公式计算并判定瓦斯工区类型,旨在为隧道结构设防、风险管理、施工组织等提供依据。研究结论:(1)新白沙沱隧道埋深位于瓦斯风化带以下,场区瓦斯压力梯度约为4.5×10^(-3)~5.1×10^(-3)MPa/m;(2)隧道揭煤处开挖工作面瓦斯初始压力超过了0.74 MPa的临界值,为瓦斯突出危险工作面;(3)隧道穿煤系地层段绝对瓦斯涌出量约为2.0~2.2 m^(3)/min,为高瓦斯工区;(4)本研究成果可作为瓦斯隧道设计和施工依据,研究方法可为临近矿井和既有铁路的瓦斯隧道工区及突出判定提供参考。 展开更多

关键词 新白沙沱隧道 瓦斯压力 瓦斯突出 瓦斯绝对涌出量 瓦斯工区

在线阅读 下载PDF 职称材料

上社煤矿历年瓦斯等级鉴定结果分析及建议 被引量：1

14

作者 胡新成 杨胜强 +2 位作者 程涛 周秀红 张少帅 《煤炭工程》 北大核心 2010年第8期65-67,共3页

通过对上社煤矿2009年的瓦斯等级鉴定结果进行认真总结分析的基础上,根据《矿井瓦斯等级鉴定规范AQ1025-2006》的有关规定,分析了2006年以来上社煤矿历年来相对瓦斯涌出量和绝对瓦斯涌出量的变化趋势,研究了瓦斯等级鉴定工作中所存在的... 通过对上社煤矿2009年的瓦斯等级鉴定结果进行认真总结分析的基础上,根据《矿井瓦斯等级鉴定规范AQ1025-2006》的有关规定,分析了2006年以来上社煤矿历年来相对瓦斯涌出量和绝对瓦斯涌出量的变化趋势,研究了瓦斯等级鉴定工作中所存在的主要问题及原因,并提出了做好瓦斯等级鉴定工作的几点建议:增加各煤层、各采区和各水平的瓦斯涌出量及其所占比例大小分析,以月平均日产煤量作为相对瓦斯(二氧化碳)涌出量的计算依据,将瓦斯抽采系统的停运时间扣除,对于低瓦斯、高二氧化碳矿井,必须以二氧化碳为主要测定指标。 展开更多

关键词 瓦斯等级鉴定 相对瓦斯涌出量 绝对瓦斯涌出量

在线阅读 下载PDF 职称材料

高起点创新 跨越式发展 建设高瓦斯条件下千万吨高产高效矿井

15

作者 闫振东 《中国煤炭》 北大核心 2005年第12期66-68,共3页

关键词 国家重点建设项目 高产高效矿井 跨越式发展 高瓦斯 晋城煤业集团 绝对瓦斯涌出量 创新 起点 “九五”期间 现代化矿井

在线阅读 下载PDF 职称材料

高产高效工作面瓦斯防治新技术

16

《煤炭工程》 北大核心 2010年第9期130-131,共2页

高产高效工作面瓦斯防治新技术涌出特点： 1）绝对瓦斯涌出量差异悬殊，工作面绝对瓦斯涌出量大的非常大，这类工作面一般都需要抽放瓦斯才能保证安全生产；

关键词 高产高效工作面 瓦斯防治 新技术 绝对瓦斯涌出量 安全生产 抽放瓦斯

在线阅读 下载PDF 职称材料

机械化采煤工作面系统参数监测与预测研究

17

作者 赵家振 刘欣惠 李勇军 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 1993年第2期78-81,共4页

本文应用系统预测方法.即采用连续的灰色微分模型,以龙格库塔法求解,对系统的参变量发展变比规律进行监测、分析、处理与预测。

关键词 灰色系统 瓦斯绝对涌出量

在线阅读 下载PDF 职称材料