【摘要】：礦井通風(fēng)阻力系數(shù)是通風(fēng)安全的重要基礎(chǔ)性參數(shù),通風(fēng)阻力系數(shù)的獲得需要針對(duì)礦井每條巷道進(jìn)行實(shí)際測(cè)量,測(cè)量工作量龐大,耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng);文章針對(duì)這一問題,采用理論分析、數(shù)據(jù)調(diào)研以及仿真實(shí)驗(yàn)等方法,分析了影響通風(fēng)阻力系數(shù)的主要影響因子。根據(jù)大量歷史數(shù)據(jù),利用數(shù)學(xué)建模軟件,采用粒子群優(yōu)化支持向量機(jī)算法建立通風(fēng)阻力系數(shù)與其影響因子之間的回歸模型,研究從單一影響因子建模回歸通風(fēng)阻力系數(shù)到組合影響因子建�；貧w通風(fēng)阻力系數(shù),對(duì)比了粒子群優(yōu)化支持向量機(jī)參數(shù)前后的回歸模型的準(zhǔn)確度,分析了通風(fēng)阻力系數(shù)與影響因子之間的相關(guān)性,確定了最佳回歸模型。利用PSO-SVM回歸算法,針對(duì)木支護(hù)、工字鋼支護(hù)以及錨網(wǎng)支護(hù)三種支護(hù)巷道,建立摩擦阻力系數(shù)與具體支護(hù)屬性參數(shù)的回歸模型;結(jié)果顯示:(1)在有限個(gè)樣本的回歸分析中,粒子群優(yōu)化支持向量機(jī)模型的回歸性能較好,在控制相對(duì)誤差≤5%時(shí),最佳模型回歸結(jié)果準(zhǔn)確度達(dá)到90%,該模型的平均相對(duì)誤差為0.83%。(2)相關(guān)性分析中,通風(fēng)阻力系數(shù)與單一影響因子呈現(xiàn)低度相關(guān),與兩個(gè)組合因子呈現(xiàn)中度相關(guān),與三個(gè)組合因子呈現(xiàn)高度相關(guān),即利用粒子群優(yōu)化支持向量機(jī)最佳回歸模型的輸入變量為:巷道斷面積、巷道周長(zhǎng)和摩擦阻力系數(shù),輸出變量為通風(fēng)阻力系數(shù)。(3)利用PSO-SVM回歸算法對(duì)木支護(hù)巷道、工字鋼支護(hù)巷道以及錨網(wǎng)支護(hù)巷道進(jìn)行回歸的平均相對(duì)誤差分別為:-2.542%、0.483%、1.605%;研究結(jié)果表明支持向量機(jī)算法在有限個(gè)樣本的非線性回歸分析中具有較好的回歸性能,PSO-SVM回歸模型能夠更為準(zhǔn)確地回歸通風(fēng)阻力系數(shù),為通風(fēng)阻力系數(shù)回歸提供了新的智能算法,對(duì)工程實(shí)際應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TD72
【圖文】：

通風(fēng)阻力系數(shù)與巷道斷面積、周長(zhǎng)的三維平面圖如圖4.11，由圖可以分析出，當(dāng)斷面積增大且周長(zhǎng)增大時(shí)，風(fēng)阻系數(shù)減小，當(dāng)斷面積減少且周長(zhǎng)減小時(shí)，風(fēng)阻系數(shù)增大，說(shuō)明風(fēng)阻系數(shù)與斷面積和周長(zhǎng)的比值呈正相關(guān)性；面積介于4~10m2且同一周長(zhǎng)下時(shí)，隨著面積的增大，風(fēng)阻系數(shù)呈減小的趨勢(shì)，說(shuō)明風(fēng)阻系數(shù)與巷道斷面積存在負(fù)相關(guān)性，同理則與巷道周長(zhǎng)存在正相關(guān)性。圖 4.11 通風(fēng)阻力系數(shù)與巷道斷面積和周長(zhǎng)的三維平面圖Figure 4.11 Three-dimensional diagram of ventilation resistance coefficient and roadway section area andperimeter

遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文 通風(fēng)阻力系數(shù)與斷面和 α 回歸分析據(jù)通風(fēng)阻力系數(shù)與巷道算面積和 α 的三維平面圖 4.14 可以看出，當(dāng)摩擦阻，通風(fēng)阻力系數(shù)值隨著巷道斷面積的增加而減小，當(dāng)巷道斷面積不變時(shí)，通著摩擦阻力系數(shù)的增大而增大，說(shuō)明通風(fēng)阻力系數(shù)與巷道斷面積呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)力系數(shù)呈現(xiàn)正相關(guān)性。

圖 4.17 通風(fēng)阻力系數(shù)與巷道周長(zhǎng)、α 的三維平面圖4.17 Three-dimensional diagram of ventilation resistance coefficient and roadway perimeter小節(jié)研究巷道周長(zhǎng)及支護(hù)方式（摩擦阻力系數(shù)）與通風(fēng)阻力系數(shù)的相關(guān)性，系數(shù)與巷道周長(zhǎng)、支護(hù)方式（摩擦阻力系數(shù)）的回歸模型，輸入變量為巷道力系數(shù)，輸出變量為通風(fēng)阻力系數(shù)，利用粒子群優(yōu)化支持向量機(jī)核函數(shù)參子 C，利用數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行模型建立與訓(xùn)練后，粒子群優(yōu)化支持向量機(jī)最佳組3.21388，σ =0.1，訓(xùn)練模型的平方相關(guān)系數(shù)為 0.5772，支持向量個(gè)數(shù)為 1支持向量個(gè)數(shù)為 58，粒子群優(yōu)化支持向量機(jī)參數(shù)優(yōu)化前后測(cè)試樣本回歸結(jié)表 4.6 R-U、α 模型粒子群優(yōu)化參數(shù)前后回歸結(jié)果對(duì)比e 4.6 Comparison of pre and post regression results of R-U、α model particle swarm optimiz本序列 實(shí)測(cè)值SVM 回歸通風(fēng)阻力系數(shù) PSO-SVM 回歸通風(fēng)阻回歸值 相對(duì)誤差/（%） 回歸值 相對(duì)誤差1 0.00964 0.01014 -5.19 0.00972 -02 0.00391 0.00441 -12.80 0.00400 -2

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 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

2 李雨成;劉天奇;周洋;陳善樂;;基于風(fēng)量反演風(fēng)阻的節(jié)點(diǎn)壓能解析方法[J];煤炭學(xué)報(bào);2015年05期

3 湯國(guó)水;張宏偉;韓軍;宋衛(wèi)華;;基于MABC-SVM的含瓦斯煤體滲透率預(yù)測(cè)模型[J];中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù);2015年02期

4 秦潔璇;李翠平;李仲學(xué);趙怡晴;;基于支持向量回歸機(jī)的礦井突水量預(yù)測(cè)[J];中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào);2013年05期

5 劉俊娥;楊曉帆;郭章林;;基于FIG-SVM的煤礦瓦斯?jié)舛阮A(yù)測(cè)[J];中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào);2013年02期

6 陳鑫;胡智勇;李亞東;;粒子群優(yōu)化算法在煤電企業(yè)燃煤供應(yīng)商組合選擇中的優(yōu)化問題研究[J];物流技術(shù);2012年21期

7 張秀華;王李管;董子良;;高溫高濕礦井濕熱空氣對(duì)通風(fēng)風(fēng)阻的影響[J];礦業(yè)研究與開發(fā);2012年01期

8 馬恒;徐超;李宗翔;劉劍;;礦井通風(fēng)井巷摩擦風(fēng)阻的計(jì)算與研究[J];安全與環(huán)境學(xué)報(bào);2011年05期

9 奉國(guó)和;;SVM分類核函數(shù)及參數(shù)選擇比較[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2011年03期

10 劉北戰(zhàn);梁冰;;基于SVM降雨充水礦井涌水量預(yù)測(cè)[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年S1期

本文編號(hào)：2803444