安阳矿区煤与瓦斯突出预测模型的建立与应用

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1、第22卷9期中国煤炭地质Vol．22No．92010年9月COALGEOLOGYOFCHINASep．2010doi：10.3969/j.issn.1674-1803.2010.09.06文章编号：1674－1803（2010）09－0023－03安阳矿区煤与瓦斯突出预测模型的建立与应用牛雅莉，蒋瑞波，宋志敏（河南工程学院电信工程系，河南郑州451191）摘要：利用灰色关联分析法确定控制矿井煤与瓦斯突出的主导因素，根据人工神经网络建立煤与瓦斯突出危险性预测的系统结构，在此基础上，选用突出矿井的15个煤与瓦斯突出实例作为学习样本对网络进行训练，最后运用3个煤与瓦斯突出

2、实例作为预测样本对所建模型进行验证。结果表明利用灰色理论—神经网络方法建立的预测模型能够满足煤与瓦斯突出预测的要求。通过分析和计算安阳矿区煤层的开采深度、地质构造（尤其是断层）与突出危险程度关系密切，在煤与瓦斯突出的预测、防治工作中可以作为首选指标来考虑。关键词：煤与瓦斯突出；灰色关联分析；BP网络；预测模型；安阳矿区中图分类号：TD713文献标识码：AModelingandApplicationofCoalandGasOutburstPredictionModelinAnyangMiningAreaNiuYali,JiangRuiboandSongZhimin(D

3、epartmentofElectronicInformationEngineering,HenanInstituteofEngineering，Zhengzhou，Henan451191)Abstract:Throughtheuseofgrayrelationshipanalysistodeterminethedominantfactorscontrollingcoalminecoalandgasoutburst,basedonartificialneuralnetworkestablishessystematicstructuretopredictcoalandg

4、asoutburst.Onthisbasis,15examplesofcoalandgasoutburstincoalmineshaveselectedaslearningsamplestotrainthenetwork.Finallyapply3coalandgasoutburstsaspredictionsamplesonthemodelbuilttocarryoutverification.Theresulthasdemonstratedthatthepredictionmodelestablishedthroughtheuseofgraytheory-neu

5、ralnetworkmethodcansatisfyrequirementsofcoalandgasoutburstprediction.Throughanalysisandcomputationhavefoundthatthecoalseamminingdepth,geologicalstructure(especiallyfault)intheAnyangminingareaarecloselyrelatedtooutbursthazardlevel,thustheseindicescanbethepreferredincoalandgasoutburstpre

6、dictionandcontrol.Keywords:coalandgasoutburst;grayrelationshipanalysis;BPnetwork;predictionmodel矿井煤与瓦斯突出预测的目的是确定煤层中突为未知的“小样本”、“贫信息”的不确定性系统为研出危险区域和工作面作业地点的突出危险性，使防究对象，主要通过对“部分”已知信息的生成开发，提突工作有的放矢，提高突出矿井的安全可靠性和经取有价值的信息，实现对系统的正确认识和有效控济效益。我国新颁布的《煤矿安全规程》规定，在地制。勘、新井建设、新水平（新采区）开拓以及采掘过程对一个抽象系统进

7、行系统分析，首先要选准系中，都要进行突出危险性预测。目前，国内外进行煤统行为特征的映射量（反映系统行为特征的数据系[1～5]与瓦斯突出区域危险性预测的方法较多，本文将列），进一步明确影响系统行为的有效因素。在量化灰色理论—神经网络方法应用于研究区的煤与瓦斯分析研究中，要对系统行为特征映射量和各有效因突出预测中，建立了煤与瓦斯突出危险性预测数学素进行适当处理，通过算子作用，使之转化为无量纲[6，7]模型，并利用该模型对矿井进行煤与瓦斯突出的预数据，并将负相关因素转化为正相关因素。测工作。1.1灰色关联系数设煤的突出强度为母因素(Y0，参考序列)，各影1确定煤与瓦斯