学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

煤层瓦斯含量多源数据分析及其预测研究

作　者: 颜爱华
导　师: 何学秋；聂百胜；王恩营
学　校: 中国矿业大学（北京）
专　业: 安全技术及工程
关键词: 瓦斯含量多源数据分析支持向量机瓦斯含量预测
分类号: TD712
类　型: 博士论文
年　份: 2010年
下　载: 392次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

采用瓦斯地质理论和方法研究地质构造、煤层煤质、围岩岩性与结构、煤层埋深等地质因素对煤层瓦斯含量的影响,筛选出瓦斯含量主导控制因素。以告成煤矿为例,确定煤层基岩埋深是控制该矿煤层瓦斯含量的主要因素,其次是煤层顶板50m岩层效应厚度影响系数、含砂率和煤层厚度,而新生界地层厚度和煤质(包括水分、灰份)对瓦斯含量的影响较小。利用多元线性回归、BP神经网络、支持向量机等理论模型建立煤矿煤层瓦斯含量预测模型,并进行了精度比较。研究分析矿井勘探期间和生产期间实测的煤层瓦斯含量,利用瓦斯涌出量反算煤层瓦斯含量和利用瓦斯参数计算煤层瓦斯含量,对以上四种来源的数据进行综合分析校正。依据告成煤矿瓦斯含量实测数据,对多元线性回归法、BP神经网络法以及支持向量机方法进行模型验证对比,结果表明支持向量机预测模型是较为精确科学的瓦斯含量预测方法,可用于煤矿现场瓦斯含量预测。

全文目录

摘要  5
Abstract  5-6
详细摘要  6-9
Detailed Abstract  9-15
1 绪论  15-27
  1.1 论文的研究背景  15-18
    1.1.1 煤炭能源的主体地位  15
    1.1.2 煤矿生产安全事故情况  15-16
    1.1.3 我国高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井分布  16-17
    1.1.4 煤矿瓦斯事故情况  17-18
    1.1.5 论文研究的主要目的和意义  18
  1.2 国内外研究现状综述  18-23
    1.2.1 瓦斯爆炸和瓦斯突出机理研究现状  18-21
    1.2.2 瓦斯地质研究现状  21-22
    1.2.3 瓦斯含量研究现状  22-23
  1.3 需要进一步解决的问题  23-24
  1.4 论文的研究内容、方法和技术路线  24-25
    1.4.1 研究内容  24
    1.4.2 研究方法及技术路线  24-25
  1.5 论文主要创新点  25-27
2 煤层瓦斯含量影响因素研究  27-37
  2.1 煤层瓦斯的形成及存在形式  27
  2.2 煤体瓦斯含量微观影响因素研究  27-30
    2.2.1 煤体储层孔隙结构分析  27-28
    2.2.2 煤体瓦斯赋存状态及相互转化研究  28-30
  2.3 煤层瓦斯含量宏观影响因素分析  30-36
    2.3.1 地质构造  30-32
    2.3.2 煤田地质史  32-33
    2.3.3 煤层埋藏深度  33
    2.3.4 煤的变质程度  33-34
    2.3.5 煤层露头  34
    2.3.6 煤层围岩性质  34-35
    2.3.7 水文地质条件  35-36
  2.4 本章小结  36-37
3 煤层瓦斯含量测定方法及其预测模型研究  37-59
  3.1 煤层瓦斯含量测定方法  37-39
    3.1.1 煤层瓦斯含量测定方法分类  37
    3.1.2 煤层瓦斯含量的直接测定方法  37-38
    3.1.3 煤层瓦斯含量的间接测定方法  38-39
    3.1.4 瓦斯含量测定方法对比分析  39
  3.2 基于多元线性回归的瓦斯含量预测模型  39-46
    3.2.1 多元线性回归定义  39-40
    3.2.2 多元线性回归模型的参数估计  40-42
    3.2.3 多元回归模型的检验  42-45
    3.2.4 模型的预测  45
    3.2.5 基于多元线性回归的瓦斯含量预测模型构建  45-46
  3.3 基于神经网络的瓦斯含量预测模型  46-50
    3.3.1 神经网络简介  46-47
    3.3.2 BP神经网络  47-49
    3.3.3 基于BP神经网络的瓦斯含量预测模型构建  49-50
  3.4 基于支持向量机的瓦斯含量预测模型  50-57
    3.4.1 支持向量机(SVM)简介  50
    3.4.2 支持向量机算法  50-52
    3.4.3 支持向量回归机算法  52-55
    3.4.4 构造核函数  55
    3.4.5 支持向量机在MATLAB中的实现  55-56
    3.4.6 基于支持向量机煤层瓦斯含量预测模型的构建  56-57
  3.5 本章小结  57-59
4 煤层瓦斯含量多源数据分析  59-85
  4.1 告成煤矿概况及地质特征  59-66
    4.1.1 告成煤矿概况  59
    4.1.2 煤层煤质  59-60
    4.1.3 矿井区域构造  60-62
    4.1.4 井田构造  62-66
  4.2 井田勘探期间实测瓦斯含量  66-68
  4.3 矿井生产期间实测瓦斯含量  68-69
  4.4 瓦斯涌出量反算瓦斯含量研究  69-75
    4.4.1 瓦斯涌出构成  69-71
    4.4.2 利用瓦斯涌出量反算瓦斯含量  71-75
  4.5 利用瓦斯参数计算瓦斯含量  75-78
    4.5.1 瓦斯参数  76
    4.5.2 利用瓦斯参数计算瓦斯含量  76-78
  4.6 瓦斯含量多源数据分析  78-83
  4.7 本章小结  83-85
5 煤层瓦斯含量控制因素研究  85-103
  5.1 瓦斯含量主控因素分析  85-102
    5.1.1 煤层埋深对瓦斯含量的影响  85-89
    5.1.2 围岩对煤层瓦斯含量的影响  89-96
    5.1.3 煤层煤质对瓦斯含量的影响  96-98
    5.1.4 煤矿构造对瓦斯含量的影响  98-102
  5.2 煤层瓦斯含量控制因素综合分析  102
  5.3 本章小结  102-103
6 煤层瓦斯含量预测应用实例  103-119
  6.1 三种方法预测煤层瓦斯含量  103-115
    6.1.1 基于多元线性回归的瓦斯含量预测  103-106
    6.1.2 基于BP神经网络的瓦斯含量预测  106-113
    6.1.3 基于支持向量机的瓦斯含量预测  113-115
  6.2 支持向量机模型预测煤层瓦斯含量  115-117
  6.3 小结  117-119
7 结论与展望  119-123
参考文献  123-133
致谢  133-135
作者简介  135
在校期间发表的论文  135
在校期间参加的科研课题  135-136

煤层瓦斯含量多源数据分析及其预测研究

内容摘要

全文目录

相似论文