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基于BP神经网络的煤与瓦斯突出危险性预测的研究

作　者: 李春辉
导　师: 陈日辉
学　校: 昆明理工大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 煤与瓦斯突出 BP神经网络危险性预测三角模糊数 MATLAB 煤矿
分类号: TD713
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 178次
引　用: 5次
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内容摘要

煤矿安全是当前煤矿安全生产工作的首要任务,然而煤与瓦斯突出是威胁煤矿安全生产最为严重的自然灾害之一。它是一种极其复杂的动力现象,是地应力、瓦斯和煤的物理力学性质等因素综合作用的结果。鉴于目前突出灾害日益严重的现实状况,煤与瓦斯突出的预测研究对保障煤矿的安全生产显得更加重要。本文结合目前大家普遍接受的综合假说为理论基础,通过对贵州地区煤与瓦斯突出事故的统计分析,研究了煤与瓦斯突出的一般规律,并应用BP神经网络的知识对煤与瓦斯突出的危险性预测进行了研究。1)论文首先阐述了煤与瓦斯突出危险性预测的必要性和深远意义,分析了当前的研究现状和存在问题,并以综合假说的突出机理为基础,确定了基于BP神经网络的煤与瓦斯突出危险性预测的研究方案和技术路线。2)通过对该地区突出事故的统计分析,研究了煤与瓦斯突出的一般规律,并以综合假说为理论基础,分析了煤与瓦斯突出危险性的影响因素,建立了煤与瓦斯突出危险性的评价指标体系。3)分析以地应力、瓦斯参数和煤体物理力学性质等控制和影响突出的各种因素,应用三角模糊数的理论和知识,确定了煤与瓦斯突出危险性预测的主控因素。4)建立了基于BP神经网络的煤与瓦斯突出危险性预测的数学模型,并通过数学软件MATLAB将其实现,以响水矿井为例进行了区域突出危险程度的评价。该方法简单易行,具有很强的实用性和操作性。5)最后,提出了煤与瓦斯突出的区域性防治技术,即开采保护层、预抽煤层瓦斯和煤层注水等方法。并针对我国数字化矿山的建设需要,提出了基于GIS的煤与瓦斯突出危险性预测管理系统的设计方案,为煤与瓦斯突出的防治提供了种新的防治技术,开辟煤与瓦斯突出防治的新途径,对保障煤矿企业的安全生产具有重要的意义。本文通过对该地区突出的一般规律以及突出危险控制因素的研究,建立了基于BP神经网络煤与瓦斯突出危险性预测的数学模型,提出了煤与瓦斯突出区域性的防治技术,为煤与瓦斯突出的预测和防治探索新的途径。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-22
  1.1 引言  8-10
  1.2 国内外煤与瓦斯突出概况  10-11
  1.3 贵州煤与瓦斯突出概况  11
  1.4 煤与瓦斯突出机理研究现状  11-13
  1.5 煤与瓦斯突出预测研究现状  13-18
  1.6 煤与瓦斯突出预测方法中存在的问题  18-20
  1.7 论文的主要研究内容  20-22
第二章煤与瓦斯突出危险性预测的影响因素  22-38
  2.1 煤与瓦斯突出发生的一般规律  22-25
  2.2 煤与瓦斯突出发生的条件  25-27
  2.3 煤与瓦斯突出发生的发展过程  27-28
  2.4 煤与瓦斯突出危险性预测的影响因素  28-38
第三章煤与瓦斯突出危险性评价指标的建立  38-46
  3.1 煤与瓦斯突出危险性评价指标的设置原则  38
  3.2 煤与瓦斯突出危险性评价指标的选取与建立  38-40
  3.3 基于三角模糊数的煤与瓦斯突出评价  40-46
第四章神经网络在煤与瓦斯突出危险性预测中的应用  46-80
  4.1 人工神经网络的概念及功能  46-47
  4.2 BP人工神经网络的原理和算法  47-49
  4.3 BP神经网络的数学模型  49-50
  4.4 基于BP神经网络的煤与瓦斯突出危险性的预测  50-55
  4.5 煤与瓦斯突出危险性预测的MATLAB实现  55-60
  4.6 实例应用  60-70
  4.7 煤与瓦斯突出的防治技术  70-80
第五章结论与展望  80-83
  5.1 主要结论  80-81
  5.2 不足与今后工作的展望  81-83
致谢  83-84
参考文献  84-87
附录A (攻读硕士学位期间发表的论文与申请专利)  87

基于BP神经网络的煤与瓦斯突出危险性预测的研究

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