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矿井涌水量混沌特征与预测 被引量:19
1
作者 杨永国 陈玉华 《地球科学(中国地质大学学报)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期258-262,共5页
由于受到水文地质、矿井开采等因素的影响,矿井地下水系统的演化不仅具有确定性也具有随机性,采用单一的确定性方法或随机性方法都难以揭示矿井地下水系统演化的两面性.混沌理论将确定性分析方法和随机性分析方法两者实现了统一.矿井涌... 由于受到水文地质、矿井开采等因素的影响,矿井地下水系统的演化不仅具有确定性也具有随机性,采用单一的确定性方法或随机性方法都难以揭示矿井地下水系统演化的两面性.混沌理论将确定性分析方法和随机性分析方法两者实现了统一.矿井涌水量时间序列是地下水系统中各要素相互作用的结果,它包含着该动力系统的信息.基于刘桥二矿水文地质背景分析,采用混沌时间序列分析方法对该矿的矿井涌水量时间序列进行建模、分析,得出了其Lyapunov指数为0.1427,表明刘桥二矿涌水量具有混沌特征.利用建立的模型,选择2004年4月至2005年2月间的矿井涌水量时间序列进行验证,结果表明,利用混沌时间序列分析方法预测矿井涌水量是可行的且具有较高的精度. 展开更多
关键词 刘桥二矿 混沌时间序列 矿井涌水量 预测
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许疃矿32块段出水水源Fisher识别分析 被引量:8
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作者 董毅 解海军 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2016年第1期75-79,共5页
鉴于许疃矿32块段3222切眼持续突水,为了快速有效地判别出该矿出水点的水源类型,为该矿防治水措施的制定提供科学依据,通过利用所收集的许疃矿32块段不同含水层常规水化学数据和与其具有相同水质单元的任楼矿部分水化学数据,依据各含水... 鉴于许疃矿32块段3222切眼持续突水,为了快速有效地判别出该矿出水点的水源类型,为该矿防治水措施的制定提供科学依据,通过利用所收集的许疃矿32块段不同含水层常规水化学数据和与其具有相同水质单元的任楼矿部分水化学数据,依据各含水层地下水化学组分情况,最终选取了7种能够区分各含水层类型的水化学指标,并借助SPSS软件建立了许疃矿突水水源的Fisher识别模型。训练水样的判别结果经回估后发现,该模型在许疃矿水源类型的判别中正确率高,表明此模型在许疃矿水源判别中效率较好,可作为许疃矿矿井突水时快速判别水源类型的一种依据,对该煤矿日后安全生产具有一定的实际意义。最后对许疃矿出水点待判水样进行科学判别,判别结果为:所有待判水样均为砂岩水。另外,论文中许疃矿水源判别模型建立时未考虑各含水层混合后的情况,因此该模型还可作进一步研究。 展开更多
关键词 许疃矿32块段 Fisher判别法 矿井突水
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Predicting the height of water-flow fractured zone during coal mining under the Xiaolangdi Reservoir 被引量:6
3
作者 XU Zhimin SUN Yajun +2 位作者 DONG Qinghong ZHANG Guowei LI Shi 《Mining Science and Technology》 EI CAS 2010年第3期434-438,共5页
It is very important to determine the extent of the fractured zone through which water can flow before coal mining under the water bodies.This paper deals with methods to obtain information about overburden rock failu... It is very important to determine the extent of the fractured zone through which water can flow before coal mining under the water bodies.This paper deals with methods to obtain information about overburden rock failure and the development of the fractured zone while coal mining in Xin'an Coal Mine.The risk of water inrush in this mine is great because 40%of the mining area is under the Xiaolangdi reservoir.Numerical simulations combined with geophysical methods were used in this paper to obtain the development law of the fractured zone under different mining conditions.The comprehensive geophysical method described in this paper has been demonstrated to accurately predict the height of the water-flow fractured zone.Results from the new model, which created from the results of numerical simulations and field measurements,were successfully used for making decisions in the Xin'an Coal Mine when mining under the Xiaolangdi Reservoir.Industrial scale experiments at the number 11201,14141 and 14191 working faces were safely carried out.These achievements provide a successful background for the evaluation and application of coal mining under large reservoirs. 展开更多
关键词 coal mining under reservoir water-flow fractured zone development law water inrush of mine predicting model
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矿井突水监测科氏力质量流量计的设计 被引量:4
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作者 童敏明 秦海鹏 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1613-1617,共5页
介绍了一种实时在线监测矿井底板突水的科氏力质量流量计。它以FPGA,STM32F103为核心,采用基于神经网络的信号处理算法进行信号处理,可以精确分析水流量质量信号的频率和相位差,消除了检测电路的零飘及干扰信号的影响。实验数据表明,通... 介绍了一种实时在线监测矿井底板突水的科氏力质量流量计。它以FPGA,STM32F103为核心,采用基于神经网络的信号处理算法进行信号处理,可以精确分析水流量质量信号的频率和相位差,消除了检测电路的零飘及干扰信号的影响。实验数据表明,通过样本训练后的流量计在测量模拟矿井突水水源的质量流量时相对误差小于2.2%,密度相对误差小于4.8%。 展开更多
关键词 矿井突水 科氏力质量流量计:信号处理 RBF神经网络
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基于逐步Bayes方法的矿井突水水源判别 被引量:3
5
作者 徐星 田坤云 孙光中 《煤炭技术》 CAS 2018年第12期130-131,共2页
矿井突水水源的准确、有效判别是保障煤矿安全生产的重要基础工作。选取地下含水层中的Ca2+、Mg2+、K+、Na+、HCO3-、Cl-、SO42-、总硬度、碱度、pH值和矿化度作为突水来源的判别指标,基于逐步Bayes判别分析理论,以20组水化数据作为训... 矿井突水水源的准确、有效判别是保障煤矿安全生产的重要基础工作。选取地下含水层中的Ca2+、Mg2+、K+、Na+、HCO3-、Cl-、SO42-、总硬度、碱度、pH值和矿化度作为突水来源的判别指标,基于逐步Bayes判别分析理论,以20组水化数据作为训练样本,建立矿井突水水源的逐步Bayes判别模型并进行了回判效果检验,将该判别模型应用于6组待测样本的突水来源判别,正确率为100%。与其他相关文献所使用的方法进行比较,结果表明:逐步Bayes判别方法具有易建模、准确率高的优点,具有较强的适用性。 展开更多
关键词 矿井突水 水源 逐步Bayes方法
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基于粒子群优化支持向量机的矿井涌水量预测 被引量:2
6
作者 臧大进 刘增良 曹云峰 《凯里学院学报》 2010年第6期26-29,共4页
矿井涌水量预测是一项复杂而有难度的技术,受到很多因素的影响.提出基于粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)的矿井涌水量预测方法,即将粒子群优化算法(PSO)用于SVM参数优化.它不仅具有很强的全局搜索能力,而且容易实现.经实验结果证明,PSO-... 矿井涌水量预测是一项复杂而有难度的技术,受到很多因素的影响.提出基于粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)的矿井涌水量预测方法,即将粒子群优化算法(PSO)用于SVM参数优化.它不仅具有很强的全局搜索能力,而且容易实现.经实验结果证明,PSO-SVM的预测输出与实测数据基本一致,其预测精度高于普通的SVM,所有的预测误差都远小于5%的工程许可误差. 展开更多
关键词 粒子群优化支持向量机 粒子群优化算法 支持向量机 矿井涌水量 预测
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大采深高承压矿井水文地质条件及防治水技术 被引量:40
7
作者 李志明 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2010年第9期104-107,116,共5页
针对九龙矿煤层埋藏深、开采4号煤易发生煤层底板突水事故的问题,分析了该矿的水文地质条件,发现井田内隐伏强导水陷落柱、开采深度大、4号煤层底板承受的奥灰含水层和大青含水层的水压高是开采4号煤发生底板突水的原因。基于此,提出了... 针对九龙矿煤层埋藏深、开采4号煤易发生煤层底板突水事故的问题,分析了该矿的水文地质条件,发现井田内隐伏强导水陷落柱、开采深度大、4号煤层底板承受的奥灰含水层和大青含水层的水压高是开采4号煤发生底板突水的原因。基于此,提出了强化安全设施建设、查清水文条件并进行超前综合探测、封堵和注浆加固导水通道、合理疏水降压和综合治理等开采4号煤时的防治水技术与对策。 展开更多
关键词 底板突水 防治水技术 水文地质条件 大采深高承压矿井
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煤层底板突水水量预测及注浆改造技术 被引量:21
8
作者 曹胜根 李国富 +1 位作者 姚强岭 王福海 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期312-318,共7页
以基岩裂隙水运移的基本理论Chezy定律为基础,建立承压水正常涌水量的数学模型,提出利用Lagrangian法计算涌水量,应用Bernoulli能量方程计算矿井突水量的公式。计算结果表明,计算突水量与实际突水量的相对误差仅1.04%。针对焦作矿区大... 以基岩裂隙水运移的基本理论Chezy定律为基础,建立承压水正常涌水量的数学模型,提出利用Lagrangian法计算涌水量,应用Bernoulli能量方程计算矿井突水量的公式。计算结果表明,计算突水量与实际突水量的相对误差仅1.04%。针对焦作矿区大部分矿井煤层底板发生突水的实际情况,提出采用底板含水层注浆改造,防止底板突水事故。注浆孔位置主要决定于裂隙的发育程度、裂隙的走向,而注浆孔间距取决于浆液的扩散半径。最后,分析注浆压力和注浆量等注浆参数,并研制高压止水器,可解决注浆钻孔提前出水止水的难题。 展开更多
关键词 采矿工程 煤层底板突水 注浆 矿井涌水量 注浆参数
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改进型突水系数法在矿井底板突水评价中的应用 被引量:20
9
作者 刘钦 孙亚军 徐智敏 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第8期107-109,共3页
基于突水系数公式由水压和隔水层厚度有关,为了使突水系数法在煤矿底板突水评价中更加准确有效,考虑到各类岩石本身所具有的力学强度和阻水性能,从底板隔水层岩石组合方式及矿压破坏带发育情况入手,将突水系数公式改进为质量比值系数公... 基于突水系数公式由水压和隔水层厚度有关,为了使突水系数法在煤矿底板突水评价中更加准确有效,考虑到各类岩石本身所具有的力学强度和阻水性能,从底板隔水层岩石组合方式及矿压破坏带发育情况入手,将突水系数公式改进为质量比值系数公式和强度比值系数公式。并将改进公式应用于某矿,结果表明:2种改进公式所绘制的评价图不仅能更加精确地显示矿井底板突水危险区域,而且给出了底板突水系数最大值与最小值。 展开更多
关键词 底板突水 突水系数法 改进 评价方法
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断层附近工作面底板突水评价研究 被引量:10
10
作者 宋召谦 郭威 王玉和 《矿业安全与环保》 北大核心 2014年第1期20-22,27,共4页
为了使突水系数法在煤矿底板突水评价中更加准确有效,考虑到采动影响下工作面底板与断层间的相互作用,建立断层上盘倾斜隔水关键层力学模型,并对其薄板模型的挠度进行求解。通过工作面底板实际破坏深度与断层上盘倾斜隔水关键层模型联... 为了使突水系数法在煤矿底板突水评价中更加准确有效,考虑到采动影响下工作面底板与断层间的相互作用,建立断层上盘倾斜隔水关键层力学模型,并对其薄板模型的挠度进行求解。通过工作面底板实际破坏深度与断层上盘倾斜隔水关键层模型联合计算,得到断层附近工作面底板最易突水路径。在此基础上,提出断层附近突水系数法改进公式,并将其应用于某矿工作面底板突水评价中,结果表明:改进的突水系数法比传统突水系数法计算所得突水系数值高0.046 MPa/m,进而将工作面底板由突水较危险区评价为突水危险区。 展开更多
关键词 底板突水 改进型突水系数法 隔水关键层 最易突水路径
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矿井顶板突水预警系统研究与应用 被引量:9
11
作者 陈佩佩 刘秀娥 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2010年第12期93-96,共4页
总结整理了我国煤矿突水预警系统的发展现状,从顶板突水机理相关理论和突水危险性评价等研究结果出发,分析了煤矿顶板突水主要受到水源、覆岩地层、地质构造和采掘活动4种因素的共同控制,研究了顶板突水预警机制和顶板突水预警系统的建... 总结整理了我国煤矿突水预警系统的发展现状,从顶板突水机理相关理论和突水危险性评价等研究结果出发,分析了煤矿顶板突水主要受到水源、覆岩地层、地质构造和采掘活动4种因素的共同控制,研究了顶板突水预警机制和顶板突水预警系统的建立,并介绍了灵东煤矿水文信息监测及顶板突水预警系统的建立和应用情况,建立了包括系统中心站和多个遥测子站的井上下水文信息监测系统,以煤系含水层水位下降情况为突水预警特征指标量值,设定了预警阈值,指导工作面防治水工作。 展开更多
关键词 顶板突水 预警机制 预警系统 水文信息
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采用止浆墙注浆法治理金属矿山巷道突水 被引量:5
12
作者 郑璐 钱国媛 高宇梁 《建井技术》 2014年第5期19-22,共4页
大贾庄铁矿3号副井-450m水平巷道掘进至距井筒100m左右时,放炮后,发生了较大突水事故,突水量210m3/h左右。在30min内,巷道全部被水淹没,水深平均200mm。根据具体情况,借鉴隧道工程建设经验,决定采用止浆墙注浆法治理突水。方案实施后,... 大贾庄铁矿3号副井-450m水平巷道掘进至距井筒100m左右时,放炮后,发生了较大突水事故,突水量210m3/h左右。在30min内,巷道全部被水淹没,水深平均200mm。根据具体情况,借鉴隧道工程建设经验,决定采用止浆墙注浆法治理突水。方案实施后,取得了成功,并收到了良好的效果。 展开更多
关键词 金属矿山 巷道突水 止浆墙注浆法 探水注浆
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基于GIS技术的煤层底板突水危险性综合评价 被引量:5
13
作者 汪宏志 胡宝林 徐德金 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2008年第10期82-85,共4页
介绍了一种基于GIS多层叠加技术的煤层底板灰岩水突水危险性的综合评价方法。在研究井田底板突水影响因素的基础上,采用GIS技术建立GIS信息图层和空间属性数据库,编绘成以评价指标为主题的各种地质专题图件,进行GIS图层信息采集,然后利... 介绍了一种基于GIS多层叠加技术的煤层底板灰岩水突水危险性的综合评价方法。在研究井田底板突水影响因素的基础上,采用GIS技术建立GIS信息图层和空间属性数据库,编绘成以评价指标为主题的各种地质专题图件,进行GIS图层信息采集,然后利用多层次模糊综合评价的方法进行叠加分析,得出研究区构造复杂程度综合评价结果图。并以卧龙湖煤矿首采区10煤层底板突水危险性综合评价为例具体说明了该方法的评价体系。 展开更多
关键词 GIS技术 底板突水 综合评价 多层次 叠加分析
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小浪底水库下采煤导水裂隙发育监测与模拟研究 被引量:88
14
作者 孙亚军 徐智敏 董青红 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期238-245,共8页
新安矿有8.00×107 t煤炭资源处在小浪底水库水体之下,煤厚变化大(0.0~18.8 m),现有的导水裂隙高度计算方法不能满足水体下采煤安全评价的要求,水体下采煤存在突水隐患。为确定开采过程中覆岩破坏上限及其是否导通地表水体,研究区... 新安矿有8.00×107 t煤炭资源处在小浪底水库水体之下,煤厚变化大(0.0~18.8 m),现有的导水裂隙高度计算方法不能满足水体下采煤安全评价的要求,水体下采煤存在突水隐患。为确定开采过程中覆岩破坏上限及其是否导通地表水体,研究区在5个地面钻孔中进行超声成像观测,在5个井下钻孔中进行并行网络电法CT观测,并通过物理模拟和数值模拟进一步研究各种不同开采条件下的覆岩破坏过程。观测及模拟结果表明,导水裂隙发育最大高度主要取决于煤层采厚,两者之间为非线性关系,在此基础上给出相应计算公式,为结合其他突水影响因素确定安全可采分区提供可靠依据,并得到3个位于安全可采区内的工作面工业性试采成功的验证。 展开更多
关键词 采矿工程 水体下采煤 覆岩破坏 导水裂隙 矿井突水
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基于层状岩体渗流失稳条件的煤矿突水机理 被引量:32
15
作者 孙明贵 李天珍 +1 位作者 黄先伍 岳建华 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期284-288,293,共6页
利用分离变量法进行了层状岩体Forcheimer型非Darcy渗流系统的稳定性分析,从非线性动力学系统结构失稳的视角揭示了煤矿突水的机理.研究表明:矿井突水是由岩层的厚度、渗透特性、渗流液体的力学性质及边界压力共同决定的;当渗流系统的... 利用分离变量法进行了层状岩体Forcheimer型非Darcy渗流系统的稳定性分析,从非线性动力学系统结构失稳的视角揭示了煤矿突水的机理.研究表明:矿井突水是由岩层的厚度、渗透特性、渗流液体的力学性质及边界压力共同决定的;当渗流系统的控制参量与边界压力满足一定的条件时,此系统失去稳定性,并引发突水灾害;当某岩层的渗透率比其他岩层低一个量级,而非Darcy流β因子比其他岩层高两个量级时,该岩层为渗流系统的关键层,其渗透特性对系统的稳定性起支配作用. 展开更多
关键词 突水机理 失稳条件 岩体渗流 非线性动力学系统 非Darcy流 渗流系统 渗透特性 边界压力 稳定性分析 分离变量法 层状岩体 矿井突水 煤矿突水 结构失稳 力学性质 控制参量 突水灾害 岩层 渗透率 β因子 关键层 量级
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矿井涌水水源识别的MMH支持向量机模型 被引量:29
16
作者 闫志刚 白海波 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期324-329,共6页
提出一种新的多水源判别的H支持向量机模型。推导H支持向量机的理论推广误差公式,发现确保高优先级节点的推广性能是提高H支持向量机性能的有效途径;设计基于SVM最大间隔逐层分类、最小间隔逐层聚类构造H支持向量机的新方法,以各支持向... 提出一种新的多水源判别的H支持向量机模型。推导H支持向量机的理论推广误差公式,发现确保高优先级节点的推广性能是提高H支持向量机性能的有效途径;设计基于SVM最大间隔逐层分类、最小间隔逐层聚类构造H支持向量机的新方法,以各支持向量机节点的分类间隔为分类、聚类指标,通过TopDown,BottomUp两种方式混合构造H支持向量机,即MMH支持向量机。实验效果表明,MMH支持向量机结构简单、泛化能力强,不仅能正确区分各类水源,而且其层次结构能很好地反映各水源的层次关系。判别函数的法向量还可以指示各含水层水质化验指标的权重,为矿井涌水水源识别提供了新的科学方法。 展开更多
关键词 采矿工程 矿井涌水 多水源识别
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任楼煤矿地下水化学组成及其控制因素分析 被引量:14
17
作者 陈凯 孙林华 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期240-244,共5页
不同含水层中地下水化学信息的差异性是进行水源识别的关键所在。为查明任楼煤矿地下水化学组成及其控制因素,采用离子比值及数理统计方法对4个含水层水样的主要离子浓度进行分析。结果表明,矿区地下水样品中阴离子以Cl-和SO2-4为主,而... 不同含水层中地下水化学信息的差异性是进行水源识别的关键所在。为查明任楼煤矿地下水化学组成及其控制因素,采用离子比值及数理统计方法对4个含水层水样的主要离子浓度进行分析。结果表明,矿区地下水样品中阴离子以Cl-和SO2-4为主,而阳离子以Na+和K+为主,水化学类型主要为Na-Cl型,但不同含水层水样的主要离子浓度存在明显差异,表明其控制因素互不相同。基于离子比值分析,研究区主要含水层中地下水离子主要来源于硅酸盐的风化、蒸发盐(主要为盐岩)、碳酸盐及硫酸盐矿物的溶解作用,同时伴有不同程度的离子交换。因子分析显示,松散层第四含水层水处于相对开放的环境,硅酸盐的风化及蒸发盐的溶解对二叠系煤系砂岩裂隙含水层水的贡献较大,而石炭系太原组岩溶裂隙含水层和奥陶系岩溶裂隙含水层中地下水化学形成作用以蒸发盐和碳酸盐矿物的溶解为主,此结论通过聚类分析得到了进一步证实。 展开更多
关键词 水化学 地下水 因子分析 聚类分析 煤矿突水
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郭家山煤矿导水陷落柱综合探查技术 被引量:12
18
作者 毛振西 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第6期111-113,共3页
针对华北型煤田陷落柱分布广泛、矿井突水威胁大的问题,为克服单一的瞬变电磁法超前探测地质预报中对地质构造解释的不确定性,在采用瞬变电磁法探查掘进前方富水异常区域的同时,采用矿井震波法探查富水区域的煤岩层形态变化及范围,结合... 针对华北型煤田陷落柱分布广泛、矿井突水威胁大的问题,为克服单一的瞬变电磁法超前探测地质预报中对地质构造解释的不确定性,在采用瞬变电磁法探查掘进前方富水异常区域的同时,采用矿井震波法探查富水区域的煤岩层形态变化及范围,结合2种物探方法探查结果,分析判断掘进前方地质构造类型,并进行钻探探查验证。探查结果表明:采用瞬变电磁法、矿井震波法综合物探以及结合钻探验证的方法,能够实现对掘进前方隐伏含水导水构造的超前预报,准确性大幅提高,可据实时探查结果及时调整掘进作业方案,防止在掘进、回采过程中的误判误揭含水导水构造而造成矿井突水事故。 展开更多
关键词 煤矿突水 陷落柱 导水构造 物探 钻探
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矿井突水信息处理的SVM-RS模型 被引量:11
19
作者 闫志刚 杜培军 张海荣 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期295-299,共5页
提出了数据处理的支持向量机-粗集(SVM-RS)模型.根据原始突水样本构造SVM预测模型,对该模型依次约简部分属性做重复测试,当预测精度降低,表示该属性重要,予以保留,否则,予以约简,以此优化突水预测的属性集;利用SVM对连续的属性值进行离... 提出了数据处理的支持向量机-粗集(SVM-RS)模型.根据原始突水样本构造SVM预测模型,对该模型依次约简部分属性做重复测试,当预测精度降低,表示该属性重要,予以保留,否则,予以约简,以此优化突水预测的属性集;利用SVM对连续的属性值进行离散化处理,以线性SVM的分类超平面确定属性值的断点位置;利用RS分析突水决策表,提取预测规则.该模型综合了SVM泛化性能优与RS分析数据、提取规则能力强的优势,在实际应用中表现良好. 展开更多
关键词 SVM RS SVM—RS 矿井突水 规则提取
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张集煤矿突水危险域微震监测系统应用 被引量:9
20
作者 刘晓国 魏廷双 +4 位作者 余国锋 王四戌 韩云春 牟文强 李连崇 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2020年第3期111-114,共4页
依据张集煤矿1612A工作面的突水危险域及开采施工特点,优化提出了利用锚杆作为传导岩体破微裂信号介质,并采用锚杆焊接、锚固剂锚固螺栓等手段在瓦斯矿井合理安装微震监测传感器的方法,实现了对张集煤矿突水危险域的实时监控。利用实时... 依据张集煤矿1612A工作面的突水危险域及开采施工特点,优化提出了利用锚杆作为传导岩体破微裂信号介质,并采用锚杆焊接、锚固剂锚固螺栓等手段在瓦斯矿井合理安装微震监测传感器的方法,实现了对张集煤矿突水危险域的实时监控。利用实时波形数据及微震事件定位结果对该方法进行了验证。结果表明:工作面推进速度与监测得到的工作面顶底板微震事件定位结果相同,微震定位的底抽巷巷内异常点与现场抽水泵位置基本一致,验证了采用优化设计方法的合理性与准确性。 展开更多
关键词 矿井突水 微震系统 传感器 锚杆 监测预警
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