基于ARIMA模型的矿井灾害预测方法研究_中国煤炭行业知识服务平台

基于ARIMA模型的矿井灾害预测方法研究

作者

翟小伟周翔宋波波郝乐
单位

西安科技大学安全科学与工程学院西安科技大学陕西省煤火灾害防控重点实验室陕西高校青年创新团队-矿山应急救援创新团队
摘要

矿井灾害频发是影响我国煤炭产业发展的重要问题之一，灾前预警技术是目前应对这一问题的主要方法。为进一步提升矿井灾害监测预警能力，提出了基于ARIMA模型的矿井灾害预测方法研究。通过确立灾害风险监测指标构建了安全态势评估指标体系，基于时序预测法建立了灾害预测评估模型，经模型定阶及训练等过程确定最佳ARIMA预测模型参数。通过研究模型残差的正态性分布从而得到预测模型可靠度，将ARIMA(10,0,0)模型与时间序列拟合后进行自相关图和偏自相关图分析，得到了风险灾害未来短期预测结果；提出了“红橙黄蓝绿”5级灾害预警等级和准则，并进行了现场应用试验，结果证明，ARIMA模型对未来值的预测具有较高准确性，系统能及时对灾害进行预测和分级响应，可实现对矿井灾害的风险判别和预测预警。
关键词

矿井灾害指标体系评估模型预警准则
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目（51974236;52274229）；陕西省自然科学基础研究计划项目（2021JC-48）；陕西省教育厅青年创新团队建设科研计划项目（21JP078）；榆林国家高新技术产业开发区科技计划项目（ZD-2021-13）；
文章目录

0前言
1 煤矿安全态势评估指标体系
2 煤矿安全态势预测模型
2.1 ARIMA预测模型建立方法
(1）建立ARIMA模型
(2）多源监测数据预处理
(3）平稳性检验
(4）模型定阶
2.2 预测模型验证评估
2.3 矿井灾害预测预警方法
(1）风险预警等级划分
(2）安全态势预警准则
3 矿井安全态势预测模型及应用
4 结语