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基于F-ANP模型的煤矿突水危险性评价
1
作者 陈光波 刘凤旭 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2023年第4期129-134,共6页
提出一种基于模糊网络分析法(F-ANP)的煤矿突水危险的评价模型,构建了科学、全面的煤矿突水危险性评价指标体系,该体系网络层包含人、机、环境、管理4个一级指标,涵盖了地表水、地下水等16个二级指标;基于模糊网络分析法建立模糊加权矩... 提出一种基于模糊网络分析法(F-ANP)的煤矿突水危险的评价模型,构建了科学、全面的煤矿突水危险性评价指标体系,该体系网络层包含人、机、环境、管理4个一级指标,涵盖了地表水、地下水等16个二级指标;基于模糊网络分析法建立模糊加权矩阵,计算矩阵得到权重向量,并最终根据最大隶属度原则判断突水危险等级。将该评价模型应用于南山煤矿突水危险性评价,评价结果为较安全等级,符合工程实际。对比实例分析与评价结果发现,模糊网络分析法在突水危险性评价中能更好地考虑指标的模糊性和不确定性,评价精度更高,科学性更强。 展开更多
关键词 煤矿突水 安全评价 模糊网络分析法 评价指标体系 评价模型
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基于LLE-FOA-SVR模型的煤矿突水预测
2
作者 唐守锋 史可 张晔 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第4期148-151,共4页
针对煤矿突水预测精度低、训练速度慢的问题,提出基于局部线性嵌入(LLE)—果蝇优化算法(FOA)—支持向量回归(SVR)的煤矿突水预测模型。首先,利用LLE在非线性数据特征提取方面的优势,提取煤矿突水影响因素原始数据的本质特征,形成重构因... 针对煤矿突水预测精度低、训练速度慢的问题,提出基于局部线性嵌入(LLE)—果蝇优化算法(FOA)—支持向量回归(SVR)的煤矿突水预测模型。首先,利用LLE在非线性数据特征提取方面的优势,提取煤矿突水影响因素原始数据的本质特征,形成重构因子,减少数据间的冗余信息和噪声。然后,利用FOA对SVR的参数进行迭代优化,并将最优参数代入SVR中,以解决传统SVR参数优化困难的问题。最后,结合实例并将LLE-FOA-SVR模型的预测结果与反向传播(BP)、SVR、LLE-SVR模型的预测结果进行对比。实验结果表明:该模型的预测精度高于其他3种模型,预测精度可达90%,且建模时间和运算时间更短。 展开更多
关键词 煤矿突水 局部线性嵌入 支持向量回归机 果蝇优化算法 LLE-FOA-SVR模型
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PCA-BP模型在判别基于LIF技术煤矿突水水源的应用(英文) 被引量：13
3
作者 王亚 周孟然 +2 位作者 闫鹏程 何晨阳 刘栋 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期978-983,共6页
防治煤矿突水时需迅速精准地判别突水水源,激光诱导荧光(LIF)光谱技术具有灵敏度高、快速准确监测特点,为检测突水水源提供了一种新的方法。该研究引入该技术以获取突水荧光光谱数据。采用卷积(SG)平滑和多元散射校正(MSC)方法对光谱图... 防治煤矿突水时需迅速精准地判别突水水源,激光诱导荧光(LIF)光谱技术具有灵敏度高、快速准确监测特点,为检测突水水源提供了一种新的方法。该研究引入该技术以获取突水荧光光谱数据。采用卷积(SG)平滑和多元散射校正(MSC)方法对光谱图进行预处理,以消除光谱采集过程中噪声干扰。采用主成分分析(PCA)方法提取特征信息,针对SG预处理后的数据,当主成分个数为3时,累积贡献率可达到99.76%,已基本保留原数据的全信息。选择3层结构BP神经网络建立分类判别模型,通过不同方式构造训练集和测试集,SG预处理数据构建的分类模型可以达到精准判别,而对于MSC预处理和原始数据出现很少的误判。实验结果表明SG预处理结果要优于MSC预处理。研究结果表明,将PCA和BP神经网络结合建立分类模型,能有效判别煤矿突水水源,且具有较强的自组织、自学习能力。 展开更多
关键词 煤矿突水 水源判别 激光诱导荧光光谱 人工神经网络 主成分分析
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LIF技术与SIMCA算法在煤矿突水水源识别中的研究 被引量：8
4
作者 闫鹏程 周孟然 +2 位作者 刘启蒙 张开远 何晨阳 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期243-247,共5页
煤矿突水水源类型的快速识别对于煤矿水害预警防治意义重大。针对传统水化学方法水源识别耗时较长的问题,提出一种基于激光诱导荧光光谱(LIF)技术与簇类的独立软模式(SIMCA)算法的煤矿突水水源快速识别方法。激光诱导荧光光谱技术具有... 煤矿突水水源类型的快速识别对于煤矿水害预警防治意义重大。针对传统水化学方法水源识别耗时较长的问题,提出一种基于激光诱导荧光光谱(LIF)技术与簇类的独立软模式(SIMCA)算法的煤矿突水水源快速识别方法。激光诱导荧光光谱技术具有分析速度快、灵敏度高等特点,在激光器的辅助下,荧光光谱仪实时采集荧光光谱,根据水样的荧光光谱即可进行水源类型识别,在数据库完备的情况下,只需几秒即可进行煤矿水源判断,对于煤矿的水害预警以及灾后救援来说意义重大。实验利用405nm激光器发射激光,打入被测水体,得到五种常见突水水样的共100组荧光光谱,对各水样的荧光光谱进行光谱预处理。每种水样使用15组共75组荧光光谱作为预测集,剩余的25组水样的荧光光谱作为测试集。利用主成分分析(PCA)分别对五种水样进行建模,而后依据所建模型进行SIMCA分类。实验发现不同水样的荧光光谱差异明显,经过Gaussian-Filter预处理后的荧光光谱,在主成分数为2,显著性程度α=5%的情况下,利用SIMCA算法进行水样分类,预测集和测试集的正确率皆为100%。 展开更多
关键词 煤矿突水 水源识别 激光诱导荧光光谱 簇类的独立软模式 主成分分析
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煤矿突水水源判别与水量预测方法综述 被引量：64
5
作者 杨海军 王广才 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期48-54,58,共8页
突水严重制约着煤矿安全生产。突水灾害的防治是涉及多学科多方法的系统工程。矿井突水水源快速判别和矿井涌水量准确预测是突水灾害防控的重要环节。从矿区地质环境精细探测、地下水循环交替特征和数学模型研究及应用等方面,总结了国... 突水严重制约着煤矿安全生产。突水灾害的防治是涉及多学科多方法的系统工程。矿井突水水源快速判别和矿井涌水量准确预测是突水灾害防控的重要环节。从矿区地质环境精细探测、地下水循环交替特征和数学模型研究及应用等方面,总结了国内外煤矿突水预测的主要进展。对判别突水水源和预测涌水量的各种方法进行探讨,概述了各种方法的原理、应用现状及其适用条件。 展开更多
关键词 煤矿突水 预测 判别 涌水量 模型
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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
6
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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基于FCM的煤矿突水激光诱导荧光光谱分析 被引量：10
7
作者 周孟然 胡锋 +1 位作者 闫鹏程 刘栋 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1572-1576,共5页
快速识别煤矿突水水源类型对于矿井水害防治意义非凡。鉴于传统水化学方法水源识别耗时较长等诸多不足,提出了将模糊C均值聚类(FCM)算法和多维标度分析(MDS)用于激光诱导荧光光谱识别煤矿突水水源这一新思路。由于FCM算法在光谱分析和... 快速识别煤矿突水水源类型对于矿井水害防治意义非凡。鉴于传统水化学方法水源识别耗时较长等诸多不足,提出了将模糊C均值聚类(FCM)算法和多维标度分析(MDS)用于激光诱导荧光光谱识别煤矿突水水源这一新思路。由于FCM算法在光谱分析和模式识别等方面都有着成功的应用,况且激光光谱具有时间响应快、灵敏度高、干扰小等优点,通过实时采集水样的荧光光谱数据,利用FCM和MDS对光谱数据分析后就可以辨别水样类型。以华东地区某矿的老空水和奥灰水以及按比例混合得到水样共7种(每种水样各20个样本)为实验材料,利用405nm激光打入被测水体,一共采集了140组荧光光谱数据,随后选择合适的波长区间进行分析。取每种水样各15组共105组光谱数据用作训练集,其余35组光谱数据用作测试集。使用MDS建立七种不同水样的模型,再利用FCM算法进行聚类分析得到七种水样的簇中心,最后使用得到的簇中心对测试集进行验证。实验结果表明,不同水样的光谱图有着较大差异,选取合适的波长区间下的光谱数据,在MDS下选择维度为2,利用FCM算法对水样进行分类,全部140组样本的准确率是100%。 展开更多
关键词 模糊C均值聚类 多维标度分析 激光诱导荧光光谱 煤矿突水 水源识别
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煤矿突水灾区变坡巷道堵塞特征 被引量：5
8
作者 蒲文龙 郝传波 张国华 《黑龙江科技大学学报》 CAS 2016年第6期591-595,共5页
煤矿突水灾区变坡巷道堵塞对应急救援具有重要影响。为解决快速施救灾区受困人员问题,分析了灾区变坡巷道堵塞体物理力学特征,根据介质不同,将堵塞类型分为岩块堆积型、煤泥淤积型和煤岩混合型三种,探讨各种类型沉淀堆积特征。建立了灾... 煤矿突水灾区变坡巷道堵塞对应急救援具有重要影响。为解决快速施救灾区受困人员问题,分析了灾区变坡巷道堵塞体物理力学特征,根据介质不同,将堵塞类型分为岩块堆积型、煤泥淤积型和煤岩混合型三种,探讨各种类型沉淀堆积特征。建立了灾区变坡巷道堵塞的物理和数学模型,分析三种条件下的沉淀堆积特点和范围,推导了堵塞区下缘迹线与灾区巷道变坡角度、变坡长度及巷道断面尺寸之间的函数关系。该研究可以为应急救援时效提供理论与技术支持。 展开更多
关键词 煤矿突水 变坡巷道 堵塞 应急救援
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基于多元线性回归理论的煤矿突水预测 被引量：5
9
作者 公衍伟 蒋承林 吴爱军 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2012年第3期112-114,共3页
为了有效地预测矿井突水,降低矿井生产中的危险,基于多元线性回归的方法,研究了影响煤矿突水的主要因素,包括断裂构造、底板含水层岩溶发育程度、水压、底板隔水层的厚度等,得出了突水量与其影响诸因素之间的线性回归方程。通过突水模... 为了有效地预测矿井突水,降低矿井生产中的危险,基于多元线性回归的方法,研究了影响煤矿突水的主要因素,包括断裂构造、底板含水层岩溶发育程度、水压、底板隔水层的厚度等,得出了突水量与其影响诸因素之间的线性回归方程。通过突水模型的建立及其实践的检验,证明此类线性回归方程能够很好地预测出煤矿突水事故的发生,具有较高的理论和实用价值。 展开更多
关键词 多元线性回归 最小二乘法 影响因素 煤矿突水 突水量
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层次分析法在煤矿突水风险评价中的应用 被引量：11
10
作者 徐星 孙文标 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第6期143-144,共2页
应用层次分析法(AHP)分析煤矿突水相关因素之间的层次分析结构,建立煤矿突水风险评价体系。通过计算比较矩阵的特征向量,确定了煤矿突水风险各相关因素的影响权重,通过专家打分法对各相关因素逐一打分,经均值处理,最后给出评价结果。
关键词 煤矿突水 评价指标 AHP 风险评价
原文传递
建立在神经网络基础上的煤矿突水预测模型 被引量：13
11
作者 姜成志 张绍兵 《黑龙江科技学院学报》 CAS 2006年第1期8-11,共4页
基于煤矿底板突水机理分析,利用BP神经网络具有分布式记忆、自学习、自适应性等特点,建立煤矿突水预测模型。实例表明,神经网络可以取得满意的预测精度,预测的结果更加可靠。
关键词 BP神经网络 煤矿突水 预测 分类技术
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灰色聚类评估在煤矿突水预测中的应用 被引量：14
12
作者 魏军 题正义 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2006年第S2期44-46,共3页
为了减少煤矿突水带来的危害,准确掌握煤矿发生突水的可能性,采用灰色聚类评估方法,建立矿井突水预测模型,进行矿井突水预测。实例表明,灰色聚类评估方法在煤矿突水预测中可以取得满意的预测精度,预测结果更加可靠。该方法在煤矿突水中... 为了减少煤矿突水带来的危害,准确掌握煤矿发生突水的可能性,采用灰色聚类评估方法,建立矿井突水预测模型,进行矿井突水预测。实例表明,灰色聚类评估方法在煤矿突水预测中可以取得满意的预测精度,预测结果更加可靠。该方法在煤矿突水中的应用进一步拓宽了灰色聚类理论的应用范围,并为煤矿突水的准确预报提供了一种新的方法。 展开更多
关键词 灰色聚类评估 煤矿突水 预测
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CNN在煤矿突水水源LIF光谱图像识别的应用 被引量：6
13
作者 周孟然 来文豪 +3 位作者 王亚 胡锋 李大同 王锐 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2262-2266,共5页
煤矿突水类型的快速识别在矿井安全生产中意义重大,煤矿突水激光诱导荧光(LIF)光谱的识别方法,需要对光谱曲线进行预处理和特征提取,其过程较复杂,对此,提出了一种卷积神经网络(CNN)快速识别矿井突水类别的方法。根据煤矿矿井水层的分... 煤矿突水类型的快速识别在矿井安全生产中意义重大,煤矿突水激光诱导荧光(LIF)光谱的识别方法,需要对光谱曲线进行预处理和特征提取,其过程较复杂,对此,提出了一种卷积神经网络(CNN)快速识别矿井突水类别的方法。根据煤矿矿井水层的分布特点和最常见煤矿突水类型,选取三种原始水样以及由原始水样混合的两种混合水为实验材料,利用LIF技术快速获取五种水样的200组荧光光谱曲线图,灰度化后输入CNN算法,其中150组光谱曲线图用于CNN的训练,剩余50组用于训练好的模型测试。模型测试中,CNN算法对实验水样光谱曲线图的识别率为100%,实验结果表明,CNN算法不仅能省去煤矿突水光谱图像识别中的数据处理和特征提取工作,而且还能快速有效的识别矿井突水类型。 展开更多
关键词 煤矿突水 激光诱导荧光 卷积神经网络 荧光光谱 图像识别
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微波混沌信号在煤矿突水超前探测中的应用 被引量：1
14
作者 李静霞 张英梅 +2 位作者 张建国 马珺 马福昌 《工矿自动化》 北大核心 2013年第10期32-34,共3页
针对传统煤矿突水超前探测方法存在探测深度和分辨率无法同时提高的问题,提出了一种采用微波混沌信号作为雷达探测源的方法。该方法通过Colpitts电路产生580MHz的混沌信号,进而将该混沌信号作为探测源应用于煤矿突水超前探测中,得到与... 针对传统煤矿突水超前探测方法存在探测深度和分辨率无法同时提高的问题,提出了一种采用微波混沌信号作为雷达探测源的方法。该方法通过Colpitts电路产生580MHz的混沌信号,进而将该混沌信号作为探测源应用于煤矿突水超前探测中,得到与探测距离无关的探测分辨率为5.5cm,提高了探测精度。 展开更多
关键词 煤矿突水 超前探测 微波 混沌信号 Colpitts电路
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基于非均衡样本集的煤矿突水预测模型 被引量：2
15
作者 谢天保 赵萌 雷西玲 《计算机系统应用》 2018年第4期124-130,共7页
针对煤矿突水样本集呈非均衡分布的特点,提出基于集成学习分类的煤矿突水预测模型,重点研究基分类器的构建方法、性能衡量指标和权重分析,以及基于改进型Boosting的集成学习算法.实验结果表明,该算法以牺牲不突水样本的最小误判率为代价... 针对煤矿突水样本集呈非均衡分布的特点,提出基于集成学习分类的煤矿突水预测模型,重点研究基分类器的构建方法、性能衡量指标和权重分析,以及基于改进型Boosting的集成学习算法.实验结果表明,该算法以牺牲不突水样本的最小误判率为代价,实现突水样本100%的判别准确率,且计算量小,易于实现. 展开更多
关键词 煤矿突水预测 非均衡样本集 基分类器 Boosting改进算法
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环境同位素研究在煤矿突水中的应用 被引量：2
16
作者 段玉成 黑磊 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 1993年第2期73-74,共2页
在煤矿开采中,几乎总是会遇到突水问题。特别是华北地区,很多矿井普遍受岩溶水害的威胁。因此.研究和查清井下涌水来源,采取防治措施,是煤矿生产中迫切需要解决的问题。笔者根据近几年来应用同位素研究地下水所取得的资料,进一步应用环... 在煤矿开采中,几乎总是会遇到突水问题。特别是华北地区,很多矿井普遍受岩溶水害的威胁。因此.研究和查清井下涌水来源,采取防治措施,是煤矿生产中迫切需要解决的问题。笔者根据近几年来应用同位素研究地下水所取得的资料,进一步应用环境同位素研究煤矿突水。实践证明,这是一种在矿井下查清突水来源的一种有效的化探法,可以提前确定井下涌水来源。 展开更多
关键词 环境同位素 煤矿突水 同位素混合模拟公式
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基于pH值温度补偿法的煤矿突水监测技术研究 被引量：1
17
作者 周孟然 张杰伟 +1 位作者 闫鹏程 胡锋 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第9期146-150,208,共6页
为了准确监测煤矿井下突水水源水质的变化,消除温度对pH值的影响,在传统pH值监测煤矿突水水源的基础上,提出了基于PSOR迭代算法的pH值温度补偿模型,为煤矿突水预警提供了新依据。该方法采用了曲线拟合的方法对几种常见煤矿突水水源建立... 为了准确监测煤矿井下突水水源水质的变化,消除温度对pH值的影响,在传统pH值监测煤矿突水水源的基础上,提出了基于PSOR迭代算法的pH值温度补偿模型,为煤矿突水预警提供了新依据。该方法采用了曲线拟合的方法对几种常见煤矿突水水源建立了E-pH值模型,且进行了相关数据处理,最终应用于奥灰水、1煤层顶板砂岩水、9煤层顶板砂岩水的pH值监测。试验结果表明:在3种水样温度分别为5、15、25、35、45℃五种情况下时,传统方法水样pH值误差最大,为0.85,有温度补偿水样pH值最大差值仅为0.13。该方法的应用有效克服了传统温度测量存在误差较大的缺点,通过PSOR法对pH值进行温度补偿,能够实现对溶液pH值的精确测量。 展开更多
关键词 煤矿突水 E-pH值模型 温度补偿 突水水质指标
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基于综合评判法的煤矿突水水源识别分析 被引量：4
18
作者 姜鹏 《煤炭工程》 北大核心 2016年第11期61-64,共4页
为了提高煤矿突水水源判别的准确率,以高庄煤矿工作面突水情况为例,提出了综合评判法识别煤矿突水水源,应用元素类比、模糊类聚评判和Piper三线图三种法分别对煤矿突水水源进行识别分析,以确定突水来源。结果表明:多种水源识别方法综合... 为了提高煤矿突水水源判别的准确率,以高庄煤矿工作面突水情况为例,提出了综合评判法识别煤矿突水水源,应用元素类比、模糊类聚评判和Piper三线图三种法分别对煤矿突水水源进行识别分析,以确定突水来源。结果表明:多种水源识别方法综合运用,相互补缺,识别结果相互验证,不仅提高煤矿水源识别的准确率,而且能进一步确定突水水源的动态变化规律。 展开更多
关键词 综合评判法 煤矿突水 突水水源 聚类评判 水源识别
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煤矿突水预测方法综述 被引量：4
19
作者 吴慧蕾 梁艳坤 +1 位作者 王文学 高岳 《能源技术与管理》 2011年第3期105-107,共3页
介绍了我国煤矿水害形势,指出了煤矿突水的主要影响因素,分析了目前煤矿突水预测的主要方法优缺点及适用条件,指出了煤矿突水预测方法中存在的问题,认为在以往突水预测中工程地质模型研究是一个薄弱环节。展望了突水预测方法的发展前景... 介绍了我国煤矿水害形势,指出了煤矿突水的主要影响因素,分析了目前煤矿突水预测的主要方法优缺点及适用条件,指出了煤矿突水预测方法中存在的问题,认为在以往突水预测中工程地质模型研究是一个薄弱环节。展望了突水预测方法的发展前景,提出了基于GIS的煤矿突水预测体系的设想,以提高突水预测的准确性。 展开更多
关键词 煤矿突水 预测 GIS 工程地质模型
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基于PSO-WELM模型的煤矿突水预测研究 被引量：6
20
作者 何风琴 《煤炭技术》 北大核心 2017年第10期124-126,共3页
以淮北矿区为例,通过对突水预测方法进行理论研究,分析影响煤矿突水的主要因素,搜集突水历史数据,构建PSO-WELM突水预测模型。对模型进行训练与测试,同时选用SVM算法的煤矿突水预测模型与PSO-WELM突水预测模型相比较,对保障煤矿安全提... 以淮北矿区为例,通过对突水预测方法进行理论研究,分析影响煤矿突水的主要因素,搜集突水历史数据,构建PSO-WELM突水预测模型。对模型进行训练与测试,同时选用SVM算法的煤矿突水预测模型与PSO-WELM突水预测模型相比较,对保障煤矿安全提供有效的决策和理论支持。 展开更多
关键词 煤矿突水 粒子群优化算法 PSO-WELM
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