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提高综放工作面回采率技术研究

作　者: 陈立伟
导　师: 周英
学　校: 河南理工大学
专　业: 采矿工程
关键词: 综放工作面回收率预测人工神经网络
分类号: TD823
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 59次
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内容摘要

综放开采过程中如何提高综放工作面回采率是目前综放开采实践中存在的重大关键技术问题之一。针对这一难题,本项目以义煤集团千秋煤矿21181和21121工作面的地质条件和回采工艺为基础,采用人工神经网络预测和现场试验相结合的方法,寻求提高综放工作面回采率的途径。由于影响回收率的因素较多,且各因素之间的关系十分复杂,很难用确切的数学方程来描述。人工神经网络技术具有很强的非线性映射能力和自适应、自学习能力,特别适用于解决因果关系复杂的非确定性推理、判断、预测和分类等问题。故选用BP神经网络,对综放工作面回收率进行预测。在研究影响综放工作面回收率因素的基础上,本着全面、完整和可靠的原则,收集了潞安、兖州、徐州、铁法4个矿区的22个综放工作面回采率资料。进而运用BP神经网络,对综放工作面回收率进行了预测。经BP神经网络的预测和义马煤业集团千秋煤矿21181工作面顶煤回收率试验的相互印证,提出了提高工作面回采率的最优放煤工艺和最佳配套设备。同时,在21181和21121工作面进行了初、末采技术试验和综放工艺模式试验。最后,针对千秋矿的具体条件,从影响综放工作面回收率因素着手,在通过预测和现场试验的基础上,提出了提高综放工作面回采率的途径,包括减少初、末采和端头损失的技术途径,以及适合千秋煤矿综放工作面高产、高效、高回收率的最优放煤方式和最佳工艺模式。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
1 引言  10-18
  1.1 问题的提出  10-12
  1.2 国内外综采放顶煤回采率的发展与现状  12-13
  1.3 人工智能—神经网络在矿业中的应用  13-16
  1.4 本文研究的内容和方法  16-17
  1.5 本章小结  17-18
2 影响综放工作面回采率的因素分析  18-26
  2.1 综放工作面回采率统计方法  18
  2.2 综放工作面煤炭损失构成  18-24
    2.2.1 初采损失  18-21
    2.2.2 末采损失  21
    2.2.3 端头损失  21-22
    2.2.4 工作面内部工艺损失  22-24
  2.3 分类指标的确定  24-25
  2.4 本章小节  25-26
3 基于MATLAB神经网络对综放工作面回采率的预测  26-48
  3.1 MATLAB神经网络工具箱简介  26-27
    3.1.1 MATLAB简介  26
    3.1.2 MATLAB神经网络工具箱简介  26-27
    3.1.3 运用MATLAB神经网络工具箱设计网络的过程  27
  3.2 数据的来源及整理  27-29
  3.3 面向 MATLAB的 BP神经网络设计  29-34
    3.3.1 模型结构的确定  29-30
    3.3.2 综放工作面回采率预测指标的归一化  30-33
    3.3.3 训练函数的选择  33-34
  3.4 基于GUI的网络设计与分析  34-41
    3.4.1 将训练样本导入GUI  34
    3.4.2 创建神经网络  34-37
    3.4.3 神经网络的训练  37-40
    3.4.4 神经网络的仿真  40-41
  3.5 结果分析  41-46
    3.5.1 结果  41-45
    3.5.2 分析  45-46
  3.6 综放工作面设备选型及放煤工艺参数优化  46-47
  3.7 本章小节  47-48
4 综放开采工艺试验研究  48-72
  4.1 试验工作面生产技术条件  48-50
    4.1.1 千秋煤矿概况  48
    4.1.2 21181工作面概况  48-50
    4.1.3 21121工作面概况  50
  4.2 通过放煤工艺和设备优化提高综放工作面回采率  50-56
    4.2.1 BP神经网络预测工作面回采率最佳方案  50-51
    4.2.2 顶煤回采率试验  51-56
    4.2.3 综放工作面设备选型  56
  4.3 综放工作面初采技术试验  56-60
    4.3.1 初采时期工作面矿山压显现特征  56-57
    4.3.2 综放工作面不同初采方式试验比较  57-60
  4.4 综放工作面末采技术试验  60-62
    4.4.1 末采时期综放工作面矿压显现规律  60
    4.4.2 末采收尾方式试验  60-62
  4.5 综放工艺模式试验  62-70
    4.5.1 主要工艺环节统计  62-65
    4.5.2 采放工作方式分析  65-68
    4.5.3 工作面工艺模式  68-70
  4.6 本章小结  70-72
5 提高综放工作面回采率的技术途径研究  72-78
  5.1 减少初末、端头损失技术途径  72-75
    5.1.1 减少初采损失的技术途径  72-73
    5.1.2 减少末采损失的技术途径  73-74
    5.1.3 减少端头损失的技术途径  74-75
  5.2 减少工作面内部工艺损失技术途径  75-77
    5.2.1 放煤工艺的优化  75-77
    5.2.2 综采工艺模式的优化  77
  5.3 本章小结  77-78
6 结论  78-80
参考文献  80-84
附录  84-85
致谢  85-86
详细摘要  86-92

提高综放工作面回采率技术研究

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