【摘要】：瓦斯災(zāi)害作為煤礦五大災(zāi)害之一,在煤礦事故中一直占有較大比例。充分利用煤礦現(xiàn)場(chǎng)瓦斯監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),進(jìn)行準(zhǔn)確、可靠的瓦斯?jié)舛阮A(yù)測(cè),能為煤礦瓦斯災(zāi)害事故的預(yù)防提供決策依據(jù)。本文針對(duì)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集的瓦斯監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)形成的時(shí)間序列,研究R語(yǔ)言環(huán)境下時(shí)間序列分解組合預(yù)測(cè)方法,主要研究工作包括以下幾方面:在工作面原始瓦斯監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特征分析及預(yù)處理的基礎(chǔ)上,將瓦斯?jié)舛葧r(shí)間序列分解為趨勢(shì)項(xiàng)、周期項(xiàng)和隨機(jī)項(xiàng)3部分;結(jié)合煤礦現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)交替的實(shí)際生產(chǎn)情況,分析趨勢(shì)項(xiàng)、周期項(xiàng)和隨機(jī)項(xiàng)的變化規(guī)律。應(yīng)用一次指數(shù)平滑、二次指數(shù)平滑、三次指數(shù)平滑法分別對(duì)瓦斯監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)間序列分解后的隨機(jī)項(xiàng)進(jìn)行平滑處理,得出一次指數(shù)平滑、二次指數(shù)平滑擬合具有滯后性,而三次指數(shù)平滑在合理的擬合誤差范圍內(nèi),能反映隨機(jī)項(xiàng)的實(shí)際變化規(guī)律。對(duì)比分析進(jìn)一步得出三次指數(shù)平滑法適用于處理隨機(jī)項(xiàng)。在對(duì)原始瓦斯監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)每隔5min采樣頻率下,分析自回歸滑動(dòng)平均模型(ARIMA)直接多步預(yù)測(cè)、分段直接多步預(yù)測(cè)、分解組合預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)誤差,對(duì)比得出,分解組合預(yù)測(cè)誤差最小,平均絕對(duì)百分誤差為11.71%。對(duì)比ARIMA直接多步預(yù)測(cè)和分解組合預(yù)測(cè)在不同頻率下的預(yù)測(cè)誤差,結(jié)果顯示,預(yù)測(cè)誤差隨著時(shí)間間隔的增大基本呈下降趨勢(shì)。在兩種預(yù)測(cè)方法下,均選擇時(shí)間間隔為20min進(jìn)行采樣預(yù)測(cè)時(shí),誤差較小,且分解組合預(yù)測(cè)誤差更小。以黃陵二號(hào)煤礦205綜采工作面的瓦斯監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為研究對(duì)象,進(jìn)行分解組合預(yù)測(cè)方法的應(yīng)用驗(yàn)證,通過(guò)對(duì)綜采工作面上隅角和回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛鹊念A(yù)測(cè)計(jì)算,得出上隅角和回風(fēng)巷的瓦斯?jié)舛阮A(yù)測(cè)平均絕對(duì)百分誤差分別為7.76%和5.45%,預(yù)測(cè)精度較高。本文采用R語(yǔ)言進(jìn)行煤礦綜采面瓦斯?jié)舛葧r(shí)間序列預(yù)測(cè)方法的研究,表現(xiàn)出良好的可視化效果和較高的預(yù)測(cè)精度,為瓦斯監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析處理提供了新方法和技術(shù)手段。
【圖文】：

1.1 選題背景及研究意義1.1.1 選題背景隨著我國(guó)工業(yè)化發(fā)展速度的加快，對(duì)能源的需求量也越來(lái)越大。煤炭屬于一次在我國(guó)化石能源的總儲(chǔ)量中，煤炭資源占九成以上，是經(jīng)濟(jì)、儲(chǔ)量豐富、產(chǎn)能穩(wěn)定源。隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的部署和實(shí)施，煤炭在一次能源消費(fèi)中所占的比例將逐步但其在能源行業(yè)的主體地位仍不會(huì)在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)改變[1]。預(yù)計(jì)在“十三五”后期，石能源、天然氣和煤炭的消費(fèi)比重分別占 15%、10%和 58%左右[2]。我國(guó)煤炭以地下開采方式為主，地下采煤空間相對(duì)狹小，復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng)處于變化中，且隨著開采深度的增加、采區(qū)的延伸、巷道長(zhǎng)度的增加，煤礦安全管理難大。在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中通常會(huì)產(chǎn)生瓦斯等有害氣體，對(duì)礦工的身體健康和工作安全極大的危害[3]。根據(jù)國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局發(fā)布的相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì) 2010 至 201我國(guó)發(fā)生的煤礦事故起數(shù)及死亡人數(shù)、瓦斯事故起數(shù)及死亡人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如所示。

1.1 選題背景及研究意義1.1.1 選題背景隨著我國(guó)工業(yè)化發(fā)展速度的加快，對(duì)能源的需求量也越來(lái)越大。煤炭屬于一次在我國(guó)化石能源的總儲(chǔ)量中，煤炭資源占九成以上，是經(jīng)濟(jì)、儲(chǔ)量豐富、產(chǎn)能穩(wěn)定源。隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的部署和實(shí)施，煤炭在一次能源消費(fèi)中所占的比例將逐步但其在能源行業(yè)的主體地位仍不會(huì)在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)改變[1]。預(yù)計(jì)在“十三五”后期，石能源、天然氣和煤炭的消費(fèi)比重分別占 15%、10%和 58%左右[2]。我國(guó)煤炭以地下開采方式為主，地下采煤空間相對(duì)狹小，復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng)處于變化中，，且隨著開采深度的增加、采區(qū)的延伸、巷道長(zhǎng)度的增加，煤礦安全管理難大。在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中通常會(huì)產(chǎn)生瓦斯等有害氣體，對(duì)礦工的身體健康和工作安全極大的危害[3]。根據(jù)國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局發(fā)布的相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì) 2010 至 201我國(guó)發(fā)生的煤礦事故起數(shù)及死亡人數(shù)、瓦斯事故起數(shù)及死亡人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如所示。
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TD712

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2552118