• 论文
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
黄陇侏罗纪煤田导水裂隙带高度预测研究
  • 162
  • 作者

    邬建宏潘俊锋高家明闫耀东马宏源

  • 单位

    煤炭科学研究总院开采研究分院中煤科工开采研究院有限公司

  • 摘要
    为获得适用于黄陇煤田厚及特厚煤层开采条件下的导水裂隙带高度预测模型,以黄陇侏罗纪煤田为研究区域,以38组导水裂隙带高度实测数据为依据,综合考虑开采厚度、工作面斜长、煤层埋深、覆岩类型、开采方法5个因素对于导水裂隙带高度的影响,基于数据驱动构建了适用于黄陇煤田导水裂隙带高度预测的多元非线性回归模型和遗传算法(GA)优化的BP神经网络(GA-BP)模型,并将两种模型应用于孟村矿401101工作面导水裂隙带高度预测。研究结果表明:导水裂隙带高度受多种因素的影响,回归模型拟合系数从仅考虑开采厚度的0.52,提高到考虑综合多因素的0.82,模型预测精度随着考虑影响因素数量增多而提高;从数据驱动角度得出黄陇煤田导水裂隙带高度影响因素权重值排序为:开采厚度>工作面斜长>覆岩类型>煤层埋深>开采方法,开采厚度和工作面斜长是其主控影响因素,在开采过程中需加以控制,从而达到煤层顶板水害防治的目的;模型应用结果表明,多元非线性回归模型的最大相对误差为-3.67%,而GA-BP神经网络模型最大相对误差仅为-1.95%,两种预测模型的相对误差均小于5%,其精度能够满足工程实践要求,对于预测精度要求较高时,可选择GA-BP神经网络预测模型。研究成果可为黄陇煤田厚及特厚煤层条件下导水裂隙带高度研究提供一定依据和参考。
  • 关键词

    黄陇侏罗纪煤田导水裂隙带高度多元非线性回归分析GA-BP神经网络预测模型

  • 文章目录
    0 引言
    1黄陇煤田导水裂隙带高度
    1.1黄陇煤田概况
    1.2 导水裂隙带高度影响因素与实测数据
    2 基于多元非线性回归的导水裂隙带高度预测
    2.1 多元非线性回归理论
    2.2 构建多元非线性回归模型
    2.3 预测模型适用范围
    3 基于遗传算法(GA)优化的BP神经网络导水裂隙带高度预测
    3.1 GA-BP回归预测原理
    3.2 构建GA-BP神经网络预测模型
    4 导水裂隙带高度预测模型应用
    4.1 工程概况
    4.2 现场实测
    4.3 模型预测
    5 结论
  • 引用格式
    邬建宏,潘俊锋,高家明,闫耀东,马宏源.黄陇侏罗纪煤田导水裂隙带高度预测研究[J/OL].煤炭科学技术:1-12[2023-06-09].DOI:10.13199/j.cnki.cst.2023-0151.
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