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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
基于高斯混合模型的采煤工作面冲击危险性评价
  • 49
  • 作者

    崔峰 李宜霏 贾冲 陆长亮

  • 单位

    西安科技大学能源学院西安科技大学教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室

  • 摘要
    【目的】深入了解声发射或微震能量分布所蕴含的概率学信息,对于工作面回采过程中的冲击危险性评价具有重要意义。【方法】以陕西大佛寺煤矿4号煤层40111工作面作为工程背景,运用物理相似模拟实验、理论分析、现场监测等相关方法进行分析,研究了声发射监测数据在回采过程中的演化规律,阐明了声发射能量概率分布呈现波动性的物理意义,提出了基于高斯混合模型(GMM)及置信区间的冲击危险性评价指标模型,并由现场微震数据进行验证。【结果和结论】结果表明:回采过程中上覆岩层周期性垮落并伴随声发射能量的集中释放。总能量的概率密度函数呈现多自由度的非对称分布,通过对比残差平方和等多项拟合效果指标,确定高斯混合模型为最佳拟合模型。基于EM算法的GMM聚类分析,将声发射事件总能量分布划分为两类:高频低能型和低频高能型,其中低频高能型与冲击事件的突发性和高能量破坏特征一致。依据概率-能量梯度变化特征,对工作面开采过程中冲击危险性进行了评估。本文研究方法为采煤工作面冲击危险性评价提供了概率学上的创新思路,具有在冲击地压监测预警及后续防治中的潜在应用价值。
  • 关键词

    高斯混合模型概率密度分布法聚类分析冲击危险性评价动力灾害预警

  • 引用格式
    崔峰,李宜霏,贾冲,等.基于高斯混合模型的采煤工作面冲击危险性评价[J/OL].煤田地质与勘探,1-12[2024-07-25].http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1155.P.20240724.1456.002.html.
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