• 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
基于随机森林回归算法的回采工作面瓦斯涌出量预测
  • 72
  • 作者

    张增辉马文伟

  • 单位

    国家能源集团神东煤炭集团有限责任公司保德煤矿中煤科工集团沈阳研究院有限公司 煤矿安全技术国家重点实验室 西安交通大学人居环境与建筑工程学院

  • 摘要
    回采工作面是矿井瓦斯涌出的主要场所,精准预测回采工作面的瓦斯涌出量,进而有针对性地提出防治措施,对保证矿井安全生产具有重要意义。提出了基于随机森林回归算法的回采工作面瓦斯涌出量预测方法。以工作面实测瓦斯涌出量数据为原始样本,利用Bootstrap抽样方法进行随机抽样,以袋外数据评估分数oob_score作为随机森林回归模型调参、特征变量重要性的评判指标,计算得出模型的最佳参数、特征变量重要性占比。对各特征变量的重要性占比进行排序,并按照排序进行随机森林回归模型性能分析,结果表明:随着特征变量数量的增加,模型性能不会呈现有规律性的变化;当特征变量数量较少时,可能存在过拟合的情况。测试结果表明,所创建的随机森林回归模型预测值与实测值的绝对误差平均值、相对误差平均值随着特征变量数量的增加呈下降趋势,特征变量数量的增加可在一定程度上提高模型的预测效果。针对同一组数据,与主成分回归分析法相比,随机森林回归模型平均相对误差降低了14.29%,预测效果更好,且原理更简单、调参更容易、计算速度更快,能够为矿井回采工作面瓦斯涌出量预测提供有力的理论支撑。
  • 关键词

    回采工作面瓦斯涌出量预测随机森林回归袋外数据评估分数特征变量重要性特征变量数量

  • 文章目录
    0引言
    1 瓦斯涌出量预测方法
    1.1随机森林回归算法原理
    1.2 模型性能评估方法
    1.3 特征变量重要性评估
    2 数据测试分析
    2.1 数据样本
    2.2 模型构建及参数调整
    2.3 特征变量分析
    2.4 预测结果分析
    3结论
相关问题

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