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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
基于混淆矩阵的带压开采底板突水危险性评价研究
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  • 作者

    曹敏 尹尚先 李书乾 王旭

  • 单位

    华北科技学院河北省矿井灾害防治重点实验室中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院潞安化工集团漳村煤矿

  • 摘要
    煤层底板突水是一种水文地质与采矿复合动态现象,受多因素影响,具有复杂的非线性动力特征。采取合适的危险性评价方法可以全面、准确地预测底板突水。本文选取郭二庄煤矿100组钻孔数据,以奥灰水压、隔水层厚度、煤层厚度、煤层埋深、顶板火成岩厚度、断层规模指数、构造点与歼灭点和构造分形维数为底板突水影响因素,构建了基于混淆矩阵的底板突水危险性分类模型。运用Matlab软件对数据进行迭代训练,确定64组训练样本和36组检验样本,建立优化后的MATRIX模型,模型将郭二庄井田底板突水危险性分为安全、较安全、较危险和危险四个等级,依据井田不同坐标所属的评价等级绘制了9煤层开采底板突水危险性评价分区图,每个等级对应的位置和面积在图中清晰可见:与传统的基于带压系数和突水系数的底板突水危险性分类方法相比,虽然两种判定标准存在明显差异,但各区域的评价结果没有出现大于1个等级的跳跃。该模型没有某个因素占绝对优势,充分发挥各因素的主控能力,模型准确率、精确率、召回率、F1分数、P-R曲线及ROC曲线等多项指标均高于期待值,预测分区精确度高,解决了“双系数”评价面临数据少和考虑因素不全面的问题,增加了突水评价分区的可信度,证实了混淆矩阵突水危险性分类模型的合理性。
  • 关键词

    机器学习突水危险性混淆矩阵底板突水Matlab

  • 文章目录

    0引言
    1工程背景及水文地质概况
    2带压开采与突水系数法分区评价
    2.1带压系数
    2.2突水系数
    2.3带压开采底板突水危险性分区评价
    3混淆矩阵突水危险性评价模型
    3.1样本获取
    3.2混淆矩阵概述
    3.3突水危险性分类的MATRIX模型
    4结论
  • 引用格式
    曹敏,尹尚先,李书乾,等.基于混淆矩阵的带压开采底板突水危险性评价研究[J/OL].煤炭科学技术,1-13[2024-09-24].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2402.td.20240923.1810.001.html.
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