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1、第14卷第8期中国安全科学学报Vol.14No.82004年8月ChinaSafetyScienceJournalAug.2004基于灰色系统理论的煤与瓦斯突出预测景国勋教授张强周爱桃(河南理工大学资源与材料工程系)学科分类与代码:62012030【摘要】为了对煤与瓦斯突出事故进行有效的预防与控制,笔者应用灰色系统理论中的灰色聚类评估方法,对矿井的煤与瓦斯突出进行了预测。经实例证明,与常用的预测方法相比,灰色聚类预测方法具有能动态预测、预测准确等优点。该方法将影响突出的多个因素综合系统的来考虑,跳出了常规预测方法只依靠单一指标进行预测的圈子,提高了预测的准确性。研
2、究结果表明,该方法能准确地反映矿井煤与瓦斯突出规律,是一种新的煤与瓦斯突出预测的方法。【关键词】灰色系统理论;灰色聚类;煤与瓦斯突出;预测PredictionofCoalandGasOutburstBasedonGreySystemTheoryJINGGuo2xun,Prof.ZHANGQiangZHOUAi2tao(DepartmentofResource&MaterialEngineering,HenanUniversityofScience&Technology)Classificationandcodeofdisciplines:620.2030Abstr
3、act:Greyclusterassessmentofthegreysystemtheoryisusedtopredicttheoutburstofcoalandgasinminesoastohaveeffectivepreventionandcontrolonthiskindofaccident.Asdemonstrated,theinstanceshowsthatthegreyclusterassessmenthassuchadvantagesasaccurateanddynamicpredictioncomparedwiththeusualpredictio
4、nmethod.Themethodissuperiorovertheroutineonewhichcarriesoutpredictiononlybyonesingleindex,whilethenewonemakesthepredictionthroughtheintegra2tionofmultipledominantfactors.Thestudyindicatesthatthegreyclusterassessmentisanewpredictionmethodfortheoutburstofcoalandgas,andcapableofreflectin
5、gtheobjectivelawsoftheoutburst.Keywords:GreysystemtheoryGreyclusterCoalandgasoutburstPrediction未知因素的高度综合能力将煤与瓦斯突出的诸多因素通过1引言一定的系统方法联系起来考虑,为人们进行煤与瓦斯突出的预测提供了一种新的方法。笔者应用灰色系统理论中的灰煤与瓦斯突出是矿井严重灾害之一,它不仅给煤矿安全色聚类评估,对煤与瓦斯突出灾害进行预测。生产带来威胁,还造成大量的资源浪费。为了防治煤与瓦斯突出,长期以来,研究人员作了大量的工作,提出了种种假说2多维灰色评估概述和经验公式
6、,如用煤的瓦斯放散初速度%P、煤层瓦斯压力P、钻孔瓦斯涌出初速度qm和钻屑量S等作为突出危险程灰色评估就是基于灰色系统的理论和方法,对某个系统度的指标。这些方法在预测煤与瓦斯突出的时候起到了一或所属因子,在某一时段所处状态,针对预定的目标,通过系些积极作用,但也存在一些缺陷:统分析,作出一种半定性、半定量的评价和描述,以便在更高(1)这些预测方法都是静态地预测煤与瓦斯突出,只能层次上,对系统的综合效果与整体水平,形成一个可供比较预测某个时刻某一点的瓦斯突出危险程度;的概念与类别。(2)预报的准确性差,以前的突出预测只是根据给定的灰色评估包括评估目标、评估指标、评估
7、类别与被评估条件进行单指标预测,没有将这些因素作为一个系统来考对象。灰色评估方法的数学模型是建立灰类型的白化权函虑,所以缺乏一定的准确性。数,所谓白化权函数就是直角坐标系中的一条三折线,或灰色系统理论以其高度的系统性、整体性、动态性和对S形曲线,它可以定量地描述某一评估对象隶属于某个灰类第八期景国勋等:基于灰色系统理论的煤与瓦斯突出预测·19·的程度(称权系数),即随着被评估指标或样点值的大小而变突出有利。瓦斯压力的大小是煤体含瓦斯压缩能高低的重化的关系。灰色评估的一般数学模型如下:首先假设高类下要标志。限为H;中类中限为Z;低类上限为L;并记dij代表i样点j指
8、标值,则各
