基于在線SaE-ELM的煤礦多等級突水預(yù)測方法研究.pdf

1、突水事故是我國煤礦主要群死群傷特大事故之一，突水所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失一直排在各種煤礦災(zāi)害之首。研究煤礦突水機(jī)理，建立快速準(zhǔn)確的突水預(yù)測模型，是保障煤礦安全生產(chǎn)的重要途徑。
　　煤礦突水涉及到開采條件、水文地質(zhì)、巖石特性等諸多因素，這些因素與突水之間構(gòu)成了復(fù)雜的非線性關(guān)系，用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)理論與方法難以建立快速準(zhǔn)確的預(yù)測模型。通過對已有煤礦突水預(yù)測方法的研究，分析比較各方法的優(yōu)點與不足，本文提出一種新的單隱層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)—在線自適應(yīng)差分

2、進(jìn)化極限學(xué)習(xí)機(jī)，用于煤礦突水預(yù)測模型的建立。
　　現(xiàn)有的許多研究只對是否突水進(jìn)行預(yù)測，未涉及到對突水量范圍的預(yù)測，而不同突水量造成的損失與相應(yīng)的應(yīng)對措施不同。因此，本文按國家標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)最大突水量大小劃分突水類型，并實現(xiàn)對突水類型的預(yù)測，便于進(jìn)行不同級別的安全預(yù)警。此外，在實際應(yīng)用中，隨著時間的推移，舊模型可能不能滿足新預(yù)測的需要，而在線自適應(yīng)差分進(jìn)化極限學(xué)習(xí)機(jī)可以據(jù)新輸入更新輸出權(quán)值，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在線更新，具有精確、泛化與快速等特

3、性，在解決多分類問題方面顯示出較大的優(yōu)越性。
　　在研究分析煤礦突水機(jī)理與影響突水因素的基礎(chǔ)上，從眾多煤礦突水因素中選出主控因素。以 Matlab為實驗平臺，將我國淮北礦區(qū)歷史突水?dāng)?shù)據(jù)作為訓(xùn)練與測試樣本，利用在線自適應(yīng)差分進(jìn)化極限學(xué)習(xí)機(jī)進(jìn)行多等級突水預(yù)測模型建立，通過實驗調(diào)整網(wǎng)絡(luò)參數(shù)確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括隱藏層節(jié)點數(shù)與激勵函數(shù)的選取。并將仿真結(jié)果與以往的突水預(yù)測方法進(jìn)行比較分析，實驗結(jié)果表明，本文提出的方法在突水預(yù)測中預(yù)測精度高、速度