BP神经网络技术在煤层瓦斯含量预测中的应用.pdf

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1、总第158期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2012．10．007BP神经网络技术在煤层瓦斯含量预测中的应用刘淼淼(山西省煤炭工业厅煤炭资源地质局，山西太原030006)摘要：文章以赵庄煤矿2号井3号煤层地质条件为背景，依据煤层瓦斯含量影响因素，应用人工神经网络的理论与方法，建立了煤层瓦斯含量的BP神经网络预测模型。应用该网络对井田范围内未知区域进行煤层瓦斯含量预测和分析，从而绘制出较为准确的井田瓦斯含量预测图。为煤层瓦斯含量预测提供新的研究方法和研究手段。关键词：瓦斯预测；BP神经网络；层节点；传输函数中

2、图分类号：TD712．3文献标识码：A文章编号：1005—2798(2012)10—0018—03BPNeuralNetworkTechnologyApplicationofPredictingGasContentinCoalSeamLIUMiao-miao(CoalResourcesGeologicalBureauofShanxiCoalIndustryOffice，Taiyuan030006，China)Abstract：BasedonthegeologicalconditionofNo．3coalseamofZhaozhuan

3、gNo．2wellandinfluencefactorofgascontent，buildeval—uatingmodelofBPNeuralNetworkongascontentofcoalseambyusingartificialneuralnetworktheo~andmethod．Basedonthenetwork，thispaperpredictsandanalyzesthegascontentoftheunexploredareainthewellfield，whichsetsthestagefordrawingthep

4、re—dictionmapofgascontent．Itprovidesanewresearchmethodandmeansforpredictinggascontentofcoalseam．Keywords：gasprediction；BPneuralnetwork；layernode；transfer—function煤层瓦斯含量是瓦斯地质研究的重要方面，是部，埋深400～550m，煤厚0．35～6．61ITI，平均厚矿井进行瓦斯涌出量预测和煤与瓦斯突出预测的重4．26in。煤层含泥岩、炭质泥岩夹矸0～4层，一般要基础参数J。对

5、于矿井已采掘区，可以通过从煤1～2层。煤层顶板为深灰岩泥岩、砂质泥岩、粉砂体内采取煤样测定，而对于未采掘区，仅凭勘探时为岩，局部为砂岩。底板为黑色泥岩、砂质泥岩，深灰数不多的钻孔瓦斯煤样测定结果往往难以绘制煤层色粉砂岩。矿井内地质构造以背、向斜为主，伴有少瓦斯含量预测图。为解决这一问题，本文提出了利量断层及陷落柱。这些构造的产生对瓦斯含量的分用现有钻孔资料数据，应用BP神经网络技术，预测布有一定的影响。井田范围内未知区域的煤层瓦斯含量，从而准确绘2基于BP神经网络的煤层瓦斯含量预测模制煤层瓦斯含量预测图。型1研究区概况2．1区域煤层

6、瓦斯含量影响因素分析赵庄煤矿2号井隶属于山西省晋城无烟煤矿业通过对影响赵庄2号井3号煤层瓦斯赋存情况集团，2009年建成投产。设计生产规模90万t／a，的各种地质因素进行系统的定性分析，并结合已有2008年矿井瓦斯等级及二氧化碳等级鉴定该矿属的钻孔资料，认为影响区3号煤层瓦斯含量分布的低瓦斯矿井。主要因素有3号煤层厚度、煤层埋藏深度、煤层倾矿井目前主采3号煤层，该煤层位于山西组下角、顶板透气性、底板透气性和主构造影响。收稿日期：2012-04-05作者简介：刘淼淼(1981一)，女，河北张家口人，硕士，助理工程师，从事地震资料解释和

7、反演方面的工作。18刘淼淼：BP神经网络技术在煤层瓦斯含量预测中的应用第21卷第10期在这些影响因素中有些因素是定性指标，必须2表示透气性较好，1表示一般，0表示较差。主构进行数量化处理。其中顶底板透气性是根据顶底板造影响因素中，以0表示不受主构造影响，1表示受岩石透气性和30m范围内透气层比例综合量化，以主构造影响。从而确定的输入样本见表1。卯钉卯镐铝井甜表1基础样本数据叭叭∞∞检叭叭∞孔号煤层厚度／m钻l}《；层煤层倾角／(。)顶板透气性底板透气性主构造影响。箩4．213．665．26．955．733．315．75．333．96

8、．256．612．262∞O444铝2钙3卯7∞1驰2能5O3024．91．642938l7171254885．2O．184．355．185．328．574．95．42855752Z658，K55565．44．255．77．823．8