矿井瓦斯浓度Lagrange-ARIMA实时预测模型研究 被引量：16

1

作者 王鹏 伍永平 +2 位作者 王栓林 宋超 吴学明 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期141-146,共6页

矿井瓦斯浓度监测是瓦斯事故最直接有效的防控手段之一,为提高监测信息的利用效率,提出了一种瓦斯浓度Lagrange-ARIMA实时预测模型。首先应用拉伊达准则实现瓦斯浓度监测缺失值构建,其次采用滑动Lagrange插值方法进行缺失值预测,最后基... 矿井瓦斯浓度监测是瓦斯事故最直接有效的防控手段之一,为提高监测信息的利用效率,提出了一种瓦斯浓度Lagrange-ARIMA实时预测模型。首先应用拉伊达准则实现瓦斯浓度监测缺失值构建,其次采用滑动Lagrange插值方法进行缺失值预测,最后基于自回归差分移动平均模型(ARIMA)序贯学习,依据L1范数最小化原则,确定出Lagrange-ARIMA序贯学习窗口合适尺度,进行瓦斯浓度实时预测。实例仿真显示:Lagrange-ARIMA实时预测模型处理瓦斯浓度时间序列缺失值平均误差为1.397%,当序贯学习窗口尺度为85时,预测的瓦斯浓度序列平均绝对误差(MAE)为0.011 8。相比传统ARIMA静态学习模型,建立的Lagrange-ARIMA模型学习窗口尺度降低了90.3%,建模复杂度显著降低,MAE降低了16.3%,预测精度能满足现场需求。 展开更多

关键词 数据预处理 LAGRANGE插值 瓦斯浓度 自回归差分移动平均模型(ARIMA) 实时预测

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矿工不安全行为多层次模型及SD仿真研究 被引量：5

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作者 黄欣 李停军 +2 位作者 邓增社 陈通 赵泓超 《矿业安全与环保》 北大核心 2015年第5期123-128,共6页

为研究矿工的不安全行为产生系统的内在作用关系,将HFACS引用到煤矿不安全行为研究中,构建了矿工不安全行为多层次因素模型,并以该模型为依据,运用系统动力学原理,构建了矿工不安全行为系统动力学(SD)仿真模型。运用Vensim软件对矿工不... 为研究矿工的不安全行为产生系统的内在作用关系,将HFACS引用到煤矿不安全行为研究中,构建了矿工不安全行为多层次因素模型,并以该模型为依据,运用系统动力学原理,构建了矿工不安全行为系统动力学(SD)仿真模型。运用Vensim软件对矿工不安全行为进行了SD仿真模拟实验分析,研究结果表明:矿工不安全行为的产生经过4个层次,分别是组织决策、监督管理、不安全行为产生的前提条件、不安全行为,而组织层的安全状态则是根源因素;在相同的作用条件下,组织层安全状态对不安全行为的作用效果最为显著。该研究可为煤矿进行矿工不安全行为控制,预防人因事故提供新的方法和思路。 展开更多

关键词 煤矿 不安全行为 多层次模型 系统动力学 仿真分析

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巷道水膜除尘技术除尘效果模拟

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作者 黄欣 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2016年第1期55-59,共5页

为了有效控制巷道内煤尘的运移扩散,降低矿井煤尘危害,设计了巷道水膜除尘装置,通过水膜的吸附和阻挡作用达到净化风流的目的。同时根据铜川徐家沟煤矿530运输机巷内水膜实际布置情况,建立了数学模型,对该装置的除尘效果进行了模拟研究... 为了有效控制巷道内煤尘的运移扩散,降低矿井煤尘危害,设计了巷道水膜除尘装置,通过水膜的吸附和阻挡作用达到净化风流的目的。同时根据铜川徐家沟煤矿530运输机巷内水膜实际布置情况,建立了数学模型,对该装置的除尘效果进行了模拟研究,结果表明:网帘孔径是影响除尘效果的关键因素,孔径越小,除尘效果越好,但对巷道内风阻的影响越大。因此,需根据巷道实际情况确定合理的孔径尺寸,针对实验巷道的实际情况,确定了最佳孔径为1.6 mm,水膜除尘装置对应除尘率高达94.9%,能够有效降低巷道内煤尘浓度,且水膜前后风速变化仅为0.042m/s,对巷道内风阻变化影响较小。 展开更多

关键词 巷道 煤尘 水膜除尘 数值模拟 孔径 风阻

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煤层开采导水裂隙带发育高度分析 被引量：18

4

作者 车晓阳 侯恩科 +2 位作者 谢晓深 陈通 冯洁 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2016年第3期270-273,共4页

针对煤层开采覆岩导水裂隙带发育高度问题,提出了一种基于工作面倾向长度、岩性以及岩层破裂边界角等因素的导水裂隙带发育高度计算公式。首先利用FLAC3D模拟软件证明工作面倾向长度对导水裂隙带发育高度具有重要影响,然后基于煤层开采... 针对煤层开采覆岩导水裂隙带发育高度问题,提出了一种基于工作面倾向长度、岩性以及岩层破裂边界角等因素的导水裂隙带发育高度计算公式。首先利用FLAC3D模拟软件证明工作面倾向长度对导水裂隙带发育高度具有重要影响,然后基于煤层开采后地下空间岩石碎胀填充达到应力平衡的基本原理,通过求解微分方程推导出煤层开采覆岩导水裂隙带发育高度计算公式。将该公式计算结果与现场实测结果进行对比分析,结果表明,两者吻合较好,且本文计算公式较现有经验公式计算结果更为准确。该公式可为覆岩导水裂隙带发育高度的计算提供思路和方法。 展开更多

关键词 矿井水害 煤层开采 导水裂隙带 计算方法

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陕北侏罗纪煤田风化基岩富水性Fisher模型预测方法 被引量：46

5

作者 侯恩科 童仁剑 +2 位作者 王苏健 冯洁 陈通 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2312-2318,共7页

侏罗系风化基岩含水层是陕北侏罗纪煤田矿井涌突水水害的重要来源之一,科学预测其富水性是矿井防治水急需解决的重要问题。针对风化基岩富水性预测问题,以神府矿区红柳林井田为例,总结了风化基岩的发育特征及其富水性影响因素,选取风化... 侏罗系风化基岩含水层是陕北侏罗纪煤田矿井涌突水水害的重要来源之一,科学预测其富水性是矿井防治水急需解决的重要问题。针对风化基岩富水性预测问题,以神府矿区红柳林井田为例,总结了风化基岩的发育特征及其富水性影响因素,选取风化基岩地层时代、厚度、风化程度和岩性组合4个因素作为评判指标,利用钻孔实测单位涌水量和各指标数据,建立了风化基岩含水层富水性类型的Fisher判别分析模型,可对无抽水试验资料钻孔的风化基岩富水性类型进行预测。研究表明,基于Fisher判别分析模型进行风化基岩富水性预测是可行的,为风化基岩富水性科学预测提供了一种新方法。 展开更多

关键词 风化基岩 含水层 富水性 红柳林井田 FISHER判别分析

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榆神府矿区含水层富水特征及保水采煤途径 被引量：46

6

作者 侯恩科 车晓阳 +3 位作者 冯洁 段中会 高利军 李军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期812-819,共8页

榆神府矿区地处毛乌素沙漠与黄土高原的接壤地带,生态环境脆弱,水资源匮乏,区内各主要含水层分布与富水性不均,含水层富水性及矿井涌水对煤矿生产影响差异较大,因此矿井水资源的综合利用与含水层的有效保护对煤矿生产与地区生态建设意... 榆神府矿区地处毛乌素沙漠与黄土高原的接壤地带,生态环境脆弱,水资源匮乏,区内各主要含水层分布与富水性不均,含水层富水性及矿井涌水对煤矿生产影响差异较大,因此矿井水资源的综合利用与含水层的有效保护对煤矿生产与地区生态建设意义重大。通过分析萨拉乌苏组、烧变岩、风化基岩层等各主要含水层的形成、分布及富水特征,结合矿井首采煤层上覆基岩厚度与矿井目前涌水量情况,将区内生产矿井及待规划区域从"水资源保护与矿井水利用"角度划分为水量贫乏型、水量较丰富型、水量丰富型及地表水体型4种类型,并根据不同类型的分布特征进行了分区。在此基础上,针对不同的水资源保护与矿井水利用类型,分别提出了采空区存储净化、工业利用、农业灌溉、湿地建设和人工湖泊等具体的水资源保护与矿井水利用途径和措施。讨论了"保水采煤"的科学内涵,认为"保水采煤"的基本措施应当包括保护浅部主要含水层和矿井水资源利用两部分,即将"保水"与"用水"相结合,拓展了"保水采煤"的科学含义;建议在矿井规划时,应综合考虑开采损害影响与环境自身修复能力,在满足能源开采经济利益的同时,保证生态环境不发生质的破坏;提出了利用经济效益"反哺"当地生态和"绿色经济"建设的一点猜想,为矿区未来的规划建设提供了一定的参考意义。 展开更多

关键词 榆神府矿区 含水层 保水采煤 水资源保护 矿井水利用

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采动应力监测传感装置及应用研究 被引量：15

7

作者 徐文全 王恩元 +3 位作者 沈荣喜 王苏健 侯恩科 高勤琼 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1123-1129,1137,共8页

为研究矿山采动空间围岩应力演化规律以及其导致煤岩失稳问题,基于静水压原理开发了采动应力监测传感装置,在实验室对装置进行了弹性及弹塑性介质条件下的加载试验,并利用该装置在神火集团梁北煤矿进行了现场采动应力实测。结果表明:开... 为研究矿山采动空间围岩应力演化规律以及其导致煤岩失稳问题,基于静水压原理开发了采动应力监测传感装置,在实验室对装置进行了弹性及弹塑性介质条件下的加载试验,并利用该装置在神火集团梁北煤矿进行了现场采动应力实测。结果表明:开发的采动应力监测传感装置在完全弹性条件下,监测结果可真实反映煤岩体应力;随着煤岩破碎程度增大,塑性增强,监测结果仍旧能够准确反映采动应力变化趋势。现场实测表明:孤岛工作面走向上,风巷与机巷各测点的垂直应力随工作面的推进逐步升高到峰值后急剧降低,倾向10 m范围内垂直应力增长幅度随测点距巷帮距离的增加呈增大的趋势。 展开更多

关键词 采动应力 应力监测 煤岩失稳 动力灾害预警

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烧变岩富水特征与采动水量损失预计 被引量：44

8

作者 侯恩科 童仁剑 +1 位作者 冯洁 车晓阳 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期175-182,共8页

烧变岩含水层是榆神府矿区重要的生态水源。为研究采煤引起的烧变岩水量损失和烧变岩水保护问题,分析了烧变岩的分类、分布特征、水力联系和富水特征,运用数值模拟方法预计了采动引起的烧变岩水量损失,提出了烧变岩水"异地储存&qu... 烧变岩含水层是榆神府矿区重要的生态水源。为研究采煤引起的烧变岩水量损失和烧变岩水保护问题,分析了烧变岩的分类、分布特征、水力联系和富水特征,运用数值模拟方法预计了采动引起的烧变岩水量损失,提出了烧变岩水"异地储存"的三种途径。研究表明:烧变岩可分为三大类五小类,烧结岩、类熔岩是主要储水载体;烧变岩分布受地形控制,规模受煤厚、出露高度和自燃条件影响,富水性受补给条件、排泄条件和储水条件决定;烧变岩含水层接受上覆含水层的补给,以泉和矿井疏放水的形式进行排泄;模拟得到需要疏放的烧变岩含水层水量和钻孔布设方案。在总结以往保水采煤经验基础上,提出采用水库储水、采空区储水和地表灌溉三种"异地储存"途径来保护利用烧变岩水资源。 展开更多

关键词 烧变岩 保水采煤 地下水数值模拟 采空区储水 异地储存

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数值模拟结合SF_6示踪法确定煤层钻孔瓦斯抽采有效半径 被引量：43

9

作者 郝天轩 宋超 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期22-27,共6页

为准确确定煤层钻孔的瓦斯抽采有效半径,实现最优钻孔设计及最佳抽采效果,根据煤层瓦斯流动理论与煤岩体变形理论,建立钻孔抽采煤层瓦斯的气固耦合数学模型。并利用COMSOLMultiphysics软件,模拟SF6气体在瓦斯渗流场内的运移过程。利用SF... 为准确确定煤层钻孔的瓦斯抽采有效半径,实现最优钻孔设计及最佳抽采效果,根据煤层瓦斯流动理论与煤岩体变形理论,建立钻孔抽采煤层瓦斯的气固耦合数学模型。并利用COMSOLMultiphysics软件,模拟SF6气体在瓦斯渗流场内的运移过程。利用SF6气体示踪法进行现场测试。依据相似定律,结合模拟与实测结果确定钻孔抽采有效半径的范围。以黄陵集团一号煤矿306工作面为例进行试验研究。试验结果表明,模拟结果与实测结果基本吻合;在钻孔直径为94 mm,抽采负压为15 kPa的条件下,预抽30天后,试验工作面抽采有效半径为5.88 m。 展开更多

关键词 煤层瓦斯 钻孔预抽 抽采有效半径 数值模拟 SF6气体示踪法

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矿工大五人格特质对煤矿险兆事件上报的影响 被引量：5

10

作者 赵大龙 田水承 +1 位作者 王璟 李磊 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2018年第3期360-366,共7页

为探讨矿工大五人格特质对煤矿险兆事件上报行为的影响关系,采用中国大五人格问卷简式版和煤矿险兆事件上报量表对陕西地区3所煤矿的329名矿工进行测量。运用SPSS21.0软件对其信效度和相关性进行分析,在此基础上采用多元回归分析研究矿... 为探讨矿工大五人格特质对煤矿险兆事件上报行为的影响关系,采用中国大五人格问卷简式版和煤矿险兆事件上报量表对陕西地区3所煤矿的329名矿工进行测量。运用SPSS21.0软件对其信效度和相关性进行分析,在此基础上采用多元回归分析研究矿工大五人格特质对煤矿险兆事件上报行为的预测作用,同时考查不安全心理在二者之间的中介作用。结果显示,宜人性人格对险兆事件上报行为(β=0.27,p<0.05)具有显著的正向影响;尽责感人格对险兆事件上报行为(β=0.31,p<0.05)具有显著的正向影响;神经质人格对煤矿险兆事件上报行为(β=-0.29,p<0.05)具有显著的负向影响;外倾性和开放性人格对煤矿险兆事件上报行为不具有影响作用;不安全心理在神经质、宜人感、尽责感3个维度和险兆事件上报行为的关系中起到中介作用。在险兆事件的管理过程中,煤矿可以进行矿工人格特质和岗位匹配度检验,并针对不同的人格特质采取干预手段,消除矿工不安全心理状态,提高险兆事件的上报率,提升煤矿安全管理水平。 展开更多

关键词 安全科学与工程 矿工大五人格 险兆事件 多元回归分析 上报行为 不安全心理

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陕北某井田保水采煤最大采高探讨 被引量：18

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作者 王悦 夏玉成 杜荣军 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2014年第4期558-563,568,共7页

如何在保护生态潜水的前提下合理开采煤炭资源,即实施"保水采煤",是陕北能源化工基地建设中迫切需要解决的技术难题。采用数值模拟方法,以陕北某井田为剖析对象,研究了不同采高条件下导水裂隙带的发育规律及其对生态潜水的影... 如何在保护生态潜水的前提下合理开采煤炭资源,即实施"保水采煤",是陕北能源化工基地建设中迫切需要解决的技术难题。采用数值模拟方法,以陕北某井田为剖析对象,研究了不同采高条件下导水裂隙带的发育规律及其对生态潜水的影响程度。研究表明,导水裂隙带发育高度主要受采高控制;为了实现"保水采煤"目标,在研究区宜采用分层限高间歇式开采技术。据此对整个井田进行了限采高度的合理分区,为研究区分层开采最大采高的确定提供了依据。 展开更多

关键词 保水采煤 导水裂隙带 最大采高 数值模拟

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高应力围岩灾变信息采集及智能预警 被引量：4

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作者 金声尧 贾澎涛 +2 位作者 王鹏 杨继红 侯长民 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2021年第6期170-175,共6页

针对煤矿围岩应力在线监测困难、灾害预警能力较弱的问题,通过自主设计的基于LoRa协议的围岩应力无线传感器和无线网关,实现了对井下围岩应力灾变的信息采集与数据传输。在围岩应力实时监测数据的基础上,应用深度学习理论,提出了应用自... 针对煤矿围岩应力在线监测困难、灾害预警能力较弱的问题,通过自主设计的基于LoRa协议的围岩应力无线传感器和无线网关,实现了对井下围岩应力灾变的信息采集与数据传输。在围岩应力实时监测数据的基础上,应用深度学习理论,提出了应用自适应矩估计优化算法的深度循环神经网络围岩灾变预警模型(Adam-DRNN),构建了高应力围岩灾变信息捕捉及智能预警系统。试验结果表明,Adam-DRNN预警模型具有较高的准确度和较强的泛化能力,与BP神经网络预警模型、支持向量回归预警模型和差分自回归移动平均预警模型相比较,预测效果分别提高了23.1%、2%和6.1%。高应力围岩灾变信息捕捉及智能预警系统实现了对工作面及巷道区域矿山压力的实时监控和智能预警,提高了矿井安全生产管理水平,具有较强的实用价值。 展开更多

关键词 围岩灾变 信息采集 无线传感器 循环神经网络 智能预警

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