灰色系统理论在煤与瓦斯突出预测中的应用研究

论文摘要

我国是以煤炭为主要能源的国家,目前我国的能源结构中煤炭所占比例高达68%,在未来的几十年内煤炭仍将是主要能源,煤炭开采规模在未来数年将会继续扩大,煤与瓦斯突出作为一种严重威胁煤矿安全生产的自然灾害之一,它的突发性和它极强的破坏性,严重威胁着矿工生命安全,影响了矿井经济效益。随着我国对煤炭资源的进一步开发,深度煤层的开采必然会使煤矿瓦斯突出事故愈加增多。对此情况国内外大量的学者做了长期的深入研究,取得了很多的成果,但是距完全掌握突出发生规律还有很长的路要走。本文方法基于邓聚龙先生创立的灰色系统理论,综合国内外现有的煤与瓦斯突出危险性预测的现状和煤与瓦斯突出发生的条件、过程、以及一般规律的理论研究成果,对一系列突出指标进行了灰色关联度分析,进行了关联度排序。然后利用改进的GM(1,1)方法对其中一个突出指标进行了模拟预测。最后,结合现场资料和实际情况,对该矿煤与瓦斯突出主控因素分析和相关参数测定,利用改进的预测模型进行了预测。通过实例验证可知,应用改进的灰色系统理论预测模型进行煤与瓦斯突出指标分析和进行安全预测,可以大大提高安全评价和安全预测结果的可靠性,利用这些结果可以有效地指导防突工作,减少生产单位的经济损失和人员伤亡,提高安全生产水平。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.1.1 国外预测方法研究现状
• 1.1.2 国内预测方法研究现状
• 1.2 本文研究意义和目的
• 1.3 本文研究内容及方法
• 第二章 灰色系统理论概述
• 2.1 灰色系统理论的产生发展及研究内容
• 2.1.1 产生背景
• 2.1.2 产生与发展
• 2.1.3 主要内容
• 2.2 灰色系统的概念与基本原理
• 2.2.1 基本概念
• 2.2.2 基本原理
• 2.3 灰色系统模型
• 2.3.1 灰色建模机理
• 2.3.2 灰色模型适用情况
• 2.4 本章小结
• 第三章 煤与瓦斯突出指标关联分析
• 3.1 煤与瓦斯突出机理
• 3.1.1.国内外突出机理认识及假说
• 3.1.2. 煤与瓦斯突出发生条件
• 3.1.3. 煤与瓦斯突出的一般规律
• 3.2 灰色关联分析基本原理和概念
• 3.2.1 基本原理
• 3.2.2 基本概念
• 3.3 灰色关联度的计算
• 3.3.1 确定参考序列和比较序列
• 3.3.2 数据的预处理
• 3.3.3 计算灰关联度
• 3.3.4 关联度分析和排序
• 3.4 本章小结
• 第四章 突出指标灰色预测
• 4.1 灰色预测介绍
• 4.1.1 灰色系统分类
• 4.1.2 灰色预测分类
• 4.2 GM建模思想、原理及过程
• 4.2.1 GM建模思想及原理
• 4.2.2 GM（1,N）模型建立过程
• 4.2.3 GM（1,1）模型
• 4.3 GM（1,1）模型检验
• 4.3.1 残差检验
• 4.3.2 关联度检验
• 4.3.3 后验差检验
• 4.4 GM（1,1）残差模型
• 4.5 灰色预测模型的改进
• 4.6 本章小结
• 第五章 灰色系统理论在煤与瓦斯突出预测中的应用
• 5.1 四个指标的关联度分析
• m进行灰色建模'>5.2 对q_m进行灰色建模
• 5.3 综合运用改进
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究生在读期间发表的论文