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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Gauss分布的抛掷爆破爆堆形态HHO-LSSVM预测模型
  • 104
  • 作者

    马宁马力李天翔杨森王晓民张奇峰李蒙博

  • 单位

    西安科技大学能源学院

  • 摘要
    露天煤矿抛掷爆破爆堆形态是影响抛掷爆破-拉斗铲倒堆工艺系统作业效率和生产成本的重要因素。为了提高露天煤矿抛掷爆破爆堆形态预测的精确度,进一步优化抛掷爆破设计并降低矿山抛掷爆破剥离成本,依据黑岱沟露天煤矿抛掷爆破实测数据进行实例分析,采用熵值法-灰色关联度方法研究抛掷爆破效果影响指标与最远抛掷距离、松散系数和有效抛掷率的权重及关联度,孔距和剖面宽与抛掷爆破效果评价指标的关联程度较低,选取最小抵抗线、排距、炸药单耗、台阶高度、采空区下口宽、坡面角、采空区上口宽作为预测模型输入参数。引入高斯(Guass)分布模型模拟爆堆剖面曲线,通过1~8阶高斯分布模型对爆堆剖面曲线模拟分析,确定阶数为5时模拟精度与效率达到最优,利用训练完成的HHO-LSSVM预测5阶Guass分布模型15个参数作为预测输出的爆堆形态的控制参数,并采用Gauss分布模型结合HHO-LSSVM算法预测爆堆形态,与LSSVM、粒子群算法(PSO)优化最小二乘支持向量机和遗传算法(GA)优化BP神经网络模型进行精度对比,同时将本文所建立模型的预测爆堆形态与真实爆堆形态进行对比。结果表明:利用5阶高斯分布模拟的爆堆曲线误差平方和(SSE)参数趋于稳定为25.69,决定系数(R2)与调整后的决定系数(Adjusted R2)分别为0.9992和0.9990,均方根误差(RMSE)为0.5146;HHO-LSSVM对于5阶Gauss分布控制参数的预测误差大部分在1%左右,且误差没有超过5%,与LSSVM、PSO、GA-BP算法模型相比精度较高;以E5-8、E5-9及E5-10剖面为例,预测爆堆形态与真实爆堆形态误差R2和RMSE分别为0.9987和0.6142、0.9992和0.4931、0.9992和0.5052,预测爆堆形态接近真实爆堆形态。
  • 关键词

    露天煤矿抛掷爆破Gauss分布HHO-LSSVM预测模型

  • 文章目录
    1 抛掷爆破参数统计及分析
    1.1 基于熵值法-灰色关联度的爆破数据分析
    1.2 预测模型输入参数的确定
    2 基于高阶Gauss分布的抛掷爆破爆堆形态模拟研究
    2.1 Gauss分布模拟爆堆形态
    2.2 不同阶数Gauss分布模拟爆堆形态效果分析
    2.3 5阶Gauss分布模拟爆堆形态参数
    2.4 预测模型输出参数的确定
    3 爆堆形态预测的5阶Gauss分布的HHO-LSSVM模型
    3.1 爆堆预测原理
    3.2 不同算法预测5阶Gauss分布控制参数精度比较
    3.3 预测爆堆形态与真实爆堆形态对比
    4 结论
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