[發(fā)明專利]一種巨厚煤層分層綜放開采導(dǎo)水裂隙帶高度預(yù)測(cè)方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202211054410.5 | 申請(qǐng)日： | 2022-08-30 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN115422740A | 公開（公告）日： | 2022-12-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 喬偉;呼冬強(qiáng);程香港;劉夢(mèng)楠;段玉路 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | G06F30/20 | 分類號(hào)： | G06F30/20;G06F17/18;G06N20/10 |
| 代理公司： | 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200 | 代理人： | 潘文龍 |
| 地址： | 221116 *** | 國(guó)省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 煤層 分層 開采 裂隙 高度 預(yù)測(cè) 方法 | ||
1.一種巨厚煤層分層綜放開采導(dǎo)水裂隙帶高度預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包含以下步驟：
步驟1、收集預(yù)測(cè)工作面地質(zhì)資料，詳細(xì)掌握工作面采煤方法、覆巖地質(zhì)條件、工作面參數(shù)；
步驟2、收集預(yù)測(cè)區(qū)周邊巨厚煤層煤礦開采工作面采高、采深、工作面斜長(zhǎng)、硬巖巖性比例系數(shù)、采空區(qū)厚度、頂板的單軸抗壓強(qiáng)度、煤層硬度和距主關(guān)鍵層距離等影響巨厚煤層導(dǎo)水裂隙帶高度的影響因素；
步驟3、運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法確定巨厚煤層導(dǎo)水裂隙帶高度的主要影響因素；
步驟4、統(tǒng)計(jì)巨厚煤層導(dǎo)水裂隙帶數(shù)據(jù)，調(diào)研和收集預(yù)測(cè)區(qū)周邊巨厚煤層導(dǎo)水裂隙帶實(shí)測(cè)或模擬數(shù)據(jù)；
步驟5、首先選出母因素和子因素，通過計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)度來對(duì)比子因素對(duì)于母因素的貢獻(xiàn)程度，將導(dǎo)水裂隙高度作為母因素，將關(guān)聯(lián)度較大的因素作為子因素；
步驟6、建立最小二乘支持向量機(jī)的礦井導(dǎo)水裂隙帶高度預(yù)測(cè)函數(shù)；
步驟7、根據(jù)預(yù)測(cè)函數(shù)進(jìn)行子因素訓(xùn)練驗(yàn)證，并與實(shí)測(cè)值對(duì)比，驗(yàn)證模型準(zhǔn)確性，如模型準(zhǔn)確度高，正式確立預(yù)測(cè)模型，如果模型準(zhǔn)確度較低，達(dá)不到預(yù)測(cè)精度，繼續(xù)回到步驟3，重新確定影響因素；
步驟8、正式確立預(yù)測(cè)模型，進(jìn)行礦井導(dǎo)水裂隙帶高度預(yù)測(cè)，得到礦井導(dǎo)水裂隙帶高度預(yù)測(cè)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巨厚煤層分層綜放開采導(dǎo)水裂隙帶高度預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟3的具體步驟如下；
步驟3.1、確定導(dǎo)水裂隙帶高度為參考數(shù)列，工作面采高、采深、工作面斜長(zhǎng)、硬巖巖性比例系數(shù)、采空區(qū)厚度、和距主關(guān)鍵層距離為的比較數(shù)列；
步驟3.2、對(duì)參考數(shù)列和比較數(shù)列進(jìn)行無(wú)量綱化處理；
步驟3.3、計(jì)算每個(gè)被評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)序列與參考序列對(duì)應(yīng)元素的差值絕對(duì)值、最大值、最小值；
步驟3.4、計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)；
步驟3.5、求關(guān)聯(lián)度；
步驟3.6、對(duì)關(guān)聯(lián)度排序，選取的影響因素對(duì)導(dǎo)水裂隙帶高度發(fā)育貢獻(xiàn)程度大，對(duì)導(dǎo)水裂隙帶高度發(fā)育影響最大。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種巨厚煤層分層綜放開采導(dǎo)水裂隙帶高度預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟6的函數(shù)模型描述如下：
式中，w為加權(quán)值為非線性函數(shù)，表示如下：
式中，ei為實(shí)際值與估計(jì)值之間的誤差；γ為懲罰系數(shù)，
拉格朗日函數(shù)如下式所示：
其中αi是一個(gè)乘數(shù)，方程的優(yōu)化形式為:
方程的簡(jiǎn)化形式為：
其中:y＝[y1,y2,...yn]T，1n＝[1,1...1]T，α＝[α1,α2,...αn]T為單位矩陣，內(nèi)核函數(shù)為：
最后，LS-SVM的預(yù)測(cè)函數(shù)可以表示為：
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