【摘要】：基于影響礦井瓦斯涌出量的因素較多,從煤層厚度、煤層埋藏深度、泥巖頂板厚度三個(gè)因素分析了對(duì)礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)的影響,并通過建立模型,借助工程、數(shù)理、計(jì)量等一系列的檢驗(yàn)及相應(yīng)的修正,得出了礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)的數(shù)量表達(dá)式,從而對(duì)瓦斯涌出量做出更加準(zhǔn)確的估計(jì),為新礦井設(shè)計(jì)、老礦井深部改造、瓦斯抽放設(shè)計(jì)提供更加科學(xué)的依據(jù)。
【圖文】：

號(hào)絕對(duì)瓦斯涌出量Y/(m3·min－1)煤層厚度X2/m煤層埋藏深度X3/m泥巖頂板厚度X4/m11.088.46221.7819.4239.58537.0139.533.58.96536.3445.542.311.46412.2740.254.215.21544.5251.866.815.78457.51597613.38551.3257.88821.5399.0256.329412.76439.1356.33依據(jù)表1做絕對(duì)瓦斯涌出量Y、煤層厚度X2、煤層埋藏深度X3、泥巖頂板厚度X4的線性圖，可以發(fā)現(xiàn)，除X3變動(dòng)劇烈之外，其他幾個(gè)變量似乎存在線性關(guān)系。2數(shù)學(xué)模型2.1模型設(shè)定由先驗(yàn)信息、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及圖1建立如下的模型:Y=β1+β2X2+β3X3+β4X4+μ(1)式中，Y為絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min;X2為煤層厚度，m;X3為煤層埋藏深度，m;X4為泥巖頂板厚度，m;β1為截距項(xiàng);β2、β3、β4分別為系數(shù)項(xiàng);μ為隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)。隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)μ的設(shè)定，是出于對(duì)未知影響因素、無法取得數(shù)據(jù)的已知影響因素等方面的考慮，其要滿足古典假定，即:①零均值;②同方差;③無自相關(guān);④與解釋變量粉煤灰摻量不相關(guān);⑤隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)服從于正態(tài)分布。2.2參數(shù)求解利用EVIEWS軟件進(jìn)行回歸分析及統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，得出回歸方程如下:Y=－3.346028+0.302471X2－2.058843X3+0.079047X4(2)T=1.9392600.1491910.0053820.061148－1.7254152.023338－0.0038261.292719Ｒ2=0.875164Ｒ2=0.800262F=11.68418DW=1.585530將上述的結(jié)果變成實(shí)際值－擬合值－殘差曲線，如圖1所示。圖形顯示模型的擬合效果較好，但殘差的變動(dòng)出現(xiàn)連續(xù)為正或連續(xù)為負(fù)，表明殘差項(xiàng)存在一階自相關(guān)，需對(duì)模型進(jìn)行相關(guān)的檢驗(yàn)與修正。圖1實(shí)際值－擬合值－殘差曲線3模型檢驗(yàn)3.1工程檢

饈捅淞拷饈褪鋇哪夂嫌哦齲?2=0.800262，這時(shí)要放棄一個(gè)解釋變量，即放棄煤層埋藏深度［10－12］。修正后的模型表明:在假定其他變量不變的情況下，煤層厚度和泥巖頂板厚度的邊際效果分別為0.302824m3/min和0.078863m3/min，不是先前的0.30247m3/min和0.079047m3/min，且煤層埋藏深度對(duì)絕對(duì)瓦斯涌出量無影響。運(yùn)用逐步回歸法消除多重共線性后，參數(shù)的T檢驗(yàn)均變得顯著，調(diào)整后的可決系數(shù)Ｒ2=0.833551，更加說明解釋變量對(duì)絕對(duì)瓦斯涌出量的影響，將其轉(zhuǎn)化為修正的實(shí)際值－擬合值－殘差圖，，如圖2所示。與圖1進(jìn)行比較，可以發(fā)現(xiàn)修正后的擬合效果更好，但殘差的變動(dòng)同樣表現(xiàn)為連續(xù)為正或連續(xù)為負(fù)，需進(jìn)一步檢驗(yàn)與修正。圖2修正的實(shí)際值－擬合值－殘差圖3.3.2異方差性檢驗(yàn)與修正利用EVIEWS軟件分別做出殘差平方E2與煤層厚度X2、泥巖頂板厚度X4的散點(diǎn)圖，結(jié)果如圖3、圖4所示。圖3殘差平方E2和煤層厚度X2的散點(diǎn)圖由圖3可看出:殘差平方E2和煤層厚度X2之間似乎不存在相應(yīng)的關(guān)系，散點(diǎn)圖分布得較均勻。由圖4可以看出，殘差平方E2對(duì)泥巖頂板厚度X4的散點(diǎn)圖主要分布在圖形的下三角部分，大致看出殘差平方隨泥巖頂板厚度X4的變動(dòng)呈增大的趨勢(shì)，出現(xiàn)了所謂的“喇叭狀”，表明模型可能存在異方差，進(jìn)行white檢驗(yàn)，結(jié)果表明:nＲ2=圖4殘差平方E2和泥巖頂板厚度X4的散點(diǎn)圖8.109372，由此可知，在α=0.05的顯著性水平下，查χ2表，得到臨界值χ20．05(5)=11.070，因?yàn)閚Ｒ2＜χ20．05(5)，所以接受原假設(shè)，模型不存在異方差性。3.3.3自相關(guān)性檢驗(yàn)與修正利用EVIEWS軟件做殘差項(xiàng)的散點(diǎn)圖，結(jié)果如圖5所示。圖5殘差項(xiàng)的散點(diǎn)圖通過殘差與殘差滯后一期

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 朱申慶;;下霍煤礦礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)研究[J];煤;2012年02期

2 姜玉超;;正陽(yáng)煤礦2~#煤層回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)[J];煤炭工程;2011年04期

3 張燕朋;;基于GM(1,1)模型的礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)研究[J];煤炭技術(shù);2012年02期

4 呂伏;梁冰;孫維吉;王巖;;基于主成分回歸分析法的回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)[J];煤炭學(xué)報(bào);2012年01期

5 趙鑫;宋廣軍;;一種非線性的瓦斯涌出量預(yù)測(cè)算法仿真研究[J];計(jì)算機(jī)仿真;2012年08期

6 劉文波;;利用分源預(yù)測(cè)法進(jìn)行礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)的探討[J];現(xiàn)代礦業(yè);2012年09期

7 張勝軍;朱瑞杰;姜春露;;基于偏最小二乘回歸的回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)模型[J];煤礦安全;2013年02期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孫慶巍;高磊;王輝;李永甫;丁寧;;粉煤灰品質(zhì)主成分分析綜合評(píng)價(jià)[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年06期

2 畢建武;賈進(jìn)章;劉丹;;基于SPSS多元回歸分析的回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)[J];安全與環(huán)境學(xué)報(bào);2013年05期

3 肖丹;;提高瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果可靠性方法探討[J];工業(yè)安全與環(huán)保;2014年03期

4 付華;王馨蕊;楊本臣;王志軍;屠乃威;王雨虹;徐耀松;;基于MPSO-CWLS-SVM的瓦斯涌出量預(yù)測(cè)[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2014年11期

5 張強(qiáng);賈寶山;董曉雷;李宗翔;;PCA-GA-SVM的回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年05期

6 單亞鋒;黃U

本文編號(hào)：2579635