上鄰近層卸壓范圍及瓦斯流動規(guī)律的應(yīng)用.pdf

1、我國是以煤炭為主要能源的國家，煤炭在我國一次能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)了很大比例。然而在煤層開采過程中，由于部分薄煤層基于經(jīng)濟性和安全性方面的考慮不能作為開采煤層，使得在工作面推進過程中，頂板冒落造成上覆巖層被破壞，上部未開采煤層的瓦斯通過卸壓通道運移到采空區(qū)，造成采空區(qū)瓦斯大量涌出，影響工作面的正常生產(chǎn)。因此，判斷上鄰近層瓦斯卸壓范圍，做好上鄰近層瓦斯抽采，為工作面的正常生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)已變得非常必要。
　　 本文分析比較了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳

2、算法改進的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在上覆巖破壞高度預(yù)測模型中的應(yīng)用，同時結(jié)合灰關(guān)聯(lián)理論對預(yù)測指標進行了結(jié)構(gòu)重要度的判定，為預(yù)測模型奠定了基礎(chǔ)。其主要的研究內(nèi)容如下：
　　 1、本文首先闡述了國內(nèi)外對上鄰近層瓦斯卸壓范圍研究的現(xiàn)狀，分析了上鄰近層瓦斯卸壓范圍研究的意義，提出了應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為卸壓范圍研究的方案。
　　 2、通過對煤層圍巖受力情況進行分析，闡述了上鄰近層卸壓的機理，以及上鄰近層卸壓對賦存瓦斯的影響。分析了煤層開采過程中，

3、上覆巖破壞高度的影響因素，并借助灰關(guān)聯(lián)的方法對幾個影響因素重要度進行分析，為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建模奠定基礎(chǔ)。
　　 3、首先建立了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對上覆巖的破壞高度預(yù)測模型，引入了遺傳算法的基本概念，對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不足進行改進，對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值、結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)規(guī)則進行優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上提出了遺傳算法改進的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對上覆巖的破壞高度進行預(yù)測的模型。通過對我國部分礦井的開采水平與冒高、裂高的數(shù)掘進行訓(xùn)練學(xué)習(xí)，比較了兩種模型的誤差收斂的速率和預(yù)測的

4、準確率，證明了優(yōu)化方案的可行性。
　　 4、最后結(jié)合陽泉礦區(qū)五礦的基本情況，確定了模型的基本參數(shù)，并在此基礎(chǔ)上運用改進的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行建模預(yù)測上覆巖的破壞高度，從而確正了上鄰近層卸壓的上限。然后計算了上鄰近層在水平走向和傾向的卸壓長度，從而確定了上近層立體的卸壓范圍。最后提出了上鄰近層瓦斯向采空區(qū)流動的解決方案。
　　 由于影響上覆巖層破壞高度因素較多，數(shù)據(jù)資料的獲取比較困難，因此在確定上鄰近層卸壓上限時，本文結(jié)合灰關(guān)