基于支持向量機的煤礦瓦斯突出預(yù)測系統(tǒng)的研究.pdf

1、瓦斯突出是引發(fā)煤礦重大惡性事故的隱患，在防突治理方面，如何提高瓦斯突出危險性預(yù)測的精度，使防突措施減少盲目性，增強針對性的研究工作是有實用意義的。瓦斯突出預(yù)測問題是一個受多種因素綜合影響的復(fù)雜的、非線性的、高維問題，傳統(tǒng)的方法往往難以奏效，尋求一種有效的煤與瓦斯突出預(yù)測方法一直是煤礦地質(zhì)工作者積極探索的研究方向。本文在分析了煤與瓦斯突出機理和影響因素的基礎(chǔ)上，把統(tǒng)計學(xué)習(xí)理論的最新方法——支持向量機，應(yīng)用于瓦斯突出的預(yù)測中，為解決礦井瓦斯

2、突出預(yù)測問題提供了一條新途徑。
　　現(xiàn)階段在瓦斯涌出量預(yù)測中最為常見的方法是利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它將瓦斯預(yù)測技術(shù)基礎(chǔ)理論與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析方法有機地結(jié)合起來，具有現(xiàn)代理論基礎(chǔ)研究方法，能夠進行一定程度上的瓦斯突出預(yù)測，但是在樣本數(shù)據(jù)處理上還存在過學(xué)習(xí)現(xiàn)象等一些不足。針對這個問題本文采用小波分析及支持向量機的瓦斯數(shù)據(jù)預(yù)測算法，結(jié)合基于STM32煤礦監(jiān)控數(shù)據(jù)采樣的硬件部分，提高數(shù)據(jù)采樣精度和瓦斯預(yù)測準(zhǔn)確性，增強井下作業(yè)的安全性。在參閱大量文

3、獻的基礎(chǔ)上，論文主要研究工作如下:
　　首先，本文引入瓦斯突出的機理、突出的一般規(guī)律，對影響煤與瓦斯突出的地質(zhì)因素進行了分析。煤與瓦斯突出現(xiàn)象非常復(fù)雜，尤其是隨著開采深度、強度、速度和規(guī)模的增加和擴大，影響煤與瓦斯突出的因素眾多，各因素之間關(guān)系的復(fù)雜性，致使傳統(tǒng)方法難以精確預(yù)測。
　　其次，本文提出了基于免疫支持向量機的煤礦瓦斯突出預(yù)測模型。由于瓦斯突出時所能搜集到的特征向量有限，這對于需要大量訓(xùn)練樣本的BP網(wǎng)絡(luò)來說，網(wǎng)絡(luò)的

4、訓(xùn)練具有一定的局限性，存在局部極小點和過學(xué)習(xí)等問題。因此，論文引入了基于小樣本學(xué)習(xí)的支持向量機。為了進一步提高預(yù)測準(zhǔn)確率，利用小波對采樣的數(shù)據(jù)進行分析、重構(gòu)、去噪，優(yōu)化采樣數(shù)據(jù)。運用免疫進化算法，通過抗體最大程度匹配抗原的原理尋求參數(shù)c和g的最優(yōu)解，避免選取的盲目性充分優(yōu)化模型。通過對比一般SVM模型的仿真結(jié)果，可知基于免疫支持向量機的瓦斯突出預(yù)測，提高了預(yù)測系統(tǒng)的推廣能力，縮短了預(yù)測時間。
　　最后，由于目前的預(yù)測方法用到的參數(shù)