基于多变量混沌时间序列的煤矿斜井TBM施工动态风险预测

在全面分析煤矿长斜井TBM(盾构)施工动态风险特点的基础上,利用多变量混沌时间序列预测方法对其进行预测.利用主成分分析法,确定影响煤矿长斜井TBM施工风险的主要成分.对煤矿长斜井TBM施工风险多变量时间序列进行相空间的重构,确定时间延迟τi和嵌入维数mi,采用小数据量法计算煤矿长斜井TBM施工多变量风险时间序列的最大Lyapunov指数,证明了其具有混沌特性,提出了一阶局域法与双隐层神经网络的组合预测模型,该模型能够对多变量风险时间序列随时间的变化进行预测.仿真实验表明,该预测模型误差小于单变量时间序列的预测误差,具有较强的预测能力和较好的预测效果,可为煤矿长斜井TBM施工风险分析与评估提供一种新的途径.     

Analysis of the Hydro-geological Conditions in Xieqiao Mine Field

通过对谢桥井田地面水文勘探资料、东风井-440 m回风道灰岩水害治理工程、东翼采区岩溶陷落带及影响区水文地质条件探查工程及以往水文地质调查工作,系统总结出矿井含隔水组及之间的水力联系,对充水因素分析,并对矿井防治水难易程度进行评价,为矿井制订合理的防治水方案,有效地进行防治水工作,确保矿井安全生产提供水文地质保障。     

某煤矿地区人发中微量元素含量与疾病关系的分析与研究

用电感耦合等离子发射光谱法(ICP-AES)测定并统计了甘肃兰州窑街煤矿地区228例人发样中微量元素(Zn,Fe,Cu,Ca,Mn)的分布情况,测定的平均值(μg·g~(-1))为:Zn,116.1;Fe,43.3;Cu,14.6;Mn,2.08;Ca,1314。对年龄、性别、疾病对人体中这些元素的分布影响进行分析研究。根据所测人发中微量元素含量数据运用主成分分析法对厌食儿童和健康儿童进行了聚类分析研究。     

无监督学习AE和MVO-DBSCAN结合LIF在煤矿突水识别中的应用

快速准确的识别突水类型和突水来源对煤矿安全开采具有重要意义,激光诱导荧光（LIF）技术在检测中具有快速性和灵敏性,将LIF应用于煤矿突水的检测,再结合模式识别算法,可快速识别出突水来源。目前用于识别水样光谱的算法过于依赖预先建立的水样光谱数据库,当突水水源不在该库中时,易引发误识别。无监督学习算法DBSCAN在聚类时不需样本集的标签和类别信息,能降低对未知类别的误识别,因此把DBSCAN算法用于突水的激光诱导荧光光谱识别,并将MVO用于DBSCAN的参数寻优,省去繁琐的人工参数寻优过程。实验中,从谢桥煤矿采水点获取四个水样,利用像素为2 048的USB2000+光谱仪采集水样的荧光光谱,每种水样采集30组光谱数据。首先,利用无监督学习算法自动编码器(AE)对原始光谱数据降维,以减少光谱数据中冗余信息对聚类的影响,设计的AE的结构是介于浅层和深层之间的多层网络模型,可将原始光谱数据降到2维;为使降维模型具有稀疏性,在传统的AE算法中加入一个Dropout层,由实验可知,加入Dropout层后的降维模型具有较快的收敛速度。将多元宇宙优化(MVO)算法用于DBSCAN参数寻优,在参数寻优过程中,DBSCAN对降维后的水样光谱识别率最高为97.5%,此时参数所对应的取值范围为[0.023 66 0.040 65];为验证AE对水样光谱数据降维的有效性,把归一化后的未降维的光谱数据用于DBSCAN聚类识别,DBSCAN对原始水样光谱的识别率最高为95%,比降维后的后水样光谱识别率低了2.5%,结果表明,使用AE降维光谱数据,可提高DBSCAN对不同光谱的识别率。最后,用监督学习算法K最近邻(KNN)识别降维后的水样光谱,将识别结果和无监督学习算法DBSCAN的识别结果对比,其中训练集选用三种水样,测试集使用四种水样;在测试集中,监督学习算法只能准确地识别训练集所包含的水样类别,但把训练集没有的类别全部识别错误,而DBSCAN能准确的识别出训练集中没有的水样光谱。非线性降维算法AE能实现对高维的水样光谱数据降维,把MVO-DBSCAN用于煤矿突水水源的LIF光谱识别,可有效降低因矿井水源光谱数据库建立不完备而引起的误识别。     

基于FCM的煤矿突水激光诱导荧光光谱分析

快速识别煤矿突水水源类型对于矿井水害防治意义非凡。鉴于传统水化学方法水源识别耗时较长等诸多不足,提出了将模糊C均值聚类(FCM)算法和多维标度分析(MDS)用于激光诱导荧光光谱识别煤矿突水水源这一新思路。由于FCM算法在光谱分析和模式识别等方面都有着成功的应用,况且激光光谱具有时间响应快、灵敏度高、干扰小等优点,通过实时采集水样的荧光光谱数据,利用FCM和MDS对光谱数据分析后就可以辨别水样类型。以华东地区某矿的老空水和奥灰水以及按比例混合得到水样共7种(每种水样各20个样本)为实验材料,利用405 nm激光打入被测水体,一共采集了140组荧光光谱数据,随后选择合适的波长区间进行分析。取每种水样各15组共105组光谱数据用作训练集,其余35组光谱数据用作测试集。使用MDS建立七种不同水样的模型,再利用FCM算法进行聚类分析得到七种水样的簇中心,最后使用得到的簇中心对测试集进行验证。实验结果表明,不同水样的光谱图有着较大差异,选取合适的波长区间下的光谱数据,在MDS下选择维度为2,利用FCM算法对水样进行分类,全部140组样本的准确率是100%。     

煤矿雷管点火剂设计中的模糊数学方法

以煤矿雷管电点火剂为例，对组成材料的综合性能进行了评价。在工程应用中，引入模糊概念对点火剂进行了设计尝试。研究结果表明:模糊数学方法应用在煤矿工业雷管点火剂设计中是可行的。     

基于随机有限元法的山东某煤矿主井井架强度的可靠性分析

本文针对煤矿主井井架强度的安全可靠性这一关键问题，提出用随机有限元法对其进行可靠性分析，克服了用传统方法分析所带来来的不足，在计算中采用自编部分程序与通用的ＳＡＰ５程序相结合的方法，减小了自编程序的工作量。     

基于模糊C均值聚类的煤矿区生态安全评价

煤炭区的生态安全评价对促进煤矿区可持续发展具有重要的意义.以压力-状态-响应模型作为框架选取企业员工人数、原煤产量、工业废水排放等15个具有代表性的生态安全评价指标,运用模糊C均值聚类方法构建煤矿区生态安全评价模型.以郑州某煤炭企业2007-2013年的煤矿生态安全数据为例,对矿区生态安全进行科学分析与评价,并针对评价结果提出相应的生态改进对策.     

矿井下用光纤光栅水压传感器及系统

研究了一种基于光纤Bragg光栅的弹簧管式新型水压传感器.利用ANSYS软件对传感器的灵敏度进行模拟计算,并对传感器性能进行了标定和测试,达到了很好的效果.将传感器安装到煤矿井下进行水压远程在线监测,与压力表测量数据进行对比,进一步验证了传感器用于煤矿水压监测的可行性.     

灰色关联度模型及其在煤矿经济效益评价中的应用

采用灰色关联度模型综合评判法对煤矿企业经济效益进行综合评价,计算结果中关联度最大的评价对象为最优.该评价方法模型简单,计算简便,评价结果直观、可靠.