基于自適應(yīng)魯棒性證據(jù)理論的煤層底板突水預(yù)測研究.pdf

1、煤炭是我國的基礎(chǔ)能源，在國民經(jīng)濟中占有重要的地位，安全高效地進行煤炭開采是關(guān)系國計民生的大事。然而，我國同時也是煤礦水害最為嚴重的國家之一，煤礦水害嚴重威脅著我國煤炭行業(yè)的安全生產(chǎn)。近幾年來隨著開采深度的不斷增加，含水層的水頭壓力越來越大，受底板灰?guī)r承壓水威脅的帶壓開采已成為當前一種主要的開采方法，使得煤層底板突水日益成為影響最廣、危害最大的水害形式。由于我國煤礦水文地質(zhì)條件較為特殊，引發(fā)底板突水的因素眾多而且關(guān)系復(fù)雜，許多傳統(tǒng)的煤層底

2、板突水預(yù)測方法已經(jīng)無法在實際應(yīng)用中達到理想的預(yù)測效果。
　　近年來信息融合技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，其應(yīng)用的領(lǐng)域也在不斷的拓展，并逐漸的擴展到突水預(yù)測技術(shù)中。在基于多源信息融合的煤層底板突水預(yù)測中，采用多源信息融合技術(shù)充分挖掘與突水相關(guān)各信息內(nèi)涵及其關(guān)聯(lián)性，并進行綜合分析和利用，有望提高突水預(yù)測的準確性、有效性和可靠性。因此信息融合理論在礦井突水預(yù)測中具有較高的理論優(yōu)勢和應(yīng)用前景。
　　作為一種經(jīng)典的信息融合技術(shù)，D-S證據(jù)理論

3、有較強的區(qū)分“不確定”與“不知道”信息差異的優(yōu)勢，并能處理由“不知道”引起的不確定性，體現(xiàn)了其較強的處理不確定信息的能力，因而在預(yù)測領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，但其也存在著如魯棒性差、證據(jù)源沖突概率過大時融合結(jié)果不佳等問題。本文深入研究了D-S證據(jù)理論及它的幾種改進形式，分析了它們的優(yōu)、缺點，并在此基礎(chǔ)上提出了一種新的證據(jù)理論——自適應(yīng)魯棒性證據(jù)理論。自適應(yīng)魯棒性證據(jù)理論將合成公式分為合取，析取，在合成過程中引入了合取權(quán)值函數(shù)、析取權(quán)值函數(shù)和

4、自適應(yīng)函數(shù)的概念，對沖突概率進行二次分配，解決了D-S證據(jù)理論在沖突概率過大時融合效果不佳的問題，且合成結(jié)果魯棒性更強。
　　本文以自適應(yīng)魯棒性證據(jù)理論為基礎(chǔ)，以多神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的經(jīng)驗賦值作為證據(jù)源的基本概率賦值方式，建立了一種煤層底板突水預(yù)測模型，并根據(jù)斜溝煤礦實測數(shù)據(jù)，應(yīng)用預(yù)測模型對其突水可能性進行了預(yù)測，對預(yù)測結(jié)果進行了分析說明并與突水系數(shù)法預(yù)測結(jié)果進行了比較。分析、比較結(jié)果表明基于自適應(yīng)魯棒性證據(jù)理論的突水預(yù)測模型較傳統(tǒng)