本文關(guān)鍵詞：回采工作面瓦斯涌出動(dòng)態(tài)特征研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：回采工作面瓦斯涌出是全礦井瓦斯涌出的主要來(lái)源,異常涌出會(huì)引起瓦斯爆炸等災(zāi)害性事故。目前,對(duì)煤礦監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的研究大部分集中在數(shù)據(jù)本身,沒(méi)有很好的結(jié)合礦山實(shí)際生產(chǎn),數(shù)據(jù)得不到充分利用。因此,對(duì)瓦斯數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,認(rèn)識(shí)和掌握回采過(guò)程中瓦斯涌出的動(dòng)態(tài)特征并進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè),對(duì)改善礦山安全生產(chǎn)狀況具有重要的理論及現(xiàn)實(shí)意義。首先,利用灰色關(guān)聯(lián)度分析煤層瓦斯含量、開(kāi)采深度、煤厚、傾角、開(kāi)采強(qiáng)度等瓦斯涌出量影響因素參數(shù),得出古漢山礦回采工作面瓦斯涌出量的主要影響因素為煤層瓦斯含量和開(kāi)采深度,對(duì)開(kāi)采深度及對(duì)應(yīng)的瓦斯涌出量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)函數(shù)模型擬合,得出它們之間比較符合冪函數(shù)規(guī)律,能在一定程度上對(duì)瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測(cè)。其次,利用MATLAB對(duì)收集、整理的通風(fēng)、抽采、監(jiān)測(cè)等現(xiàn)場(chǎng)瓦斯數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得出具體回采工作面瓦斯涌出量動(dòng)態(tài)變化特征,包括從回采開(kāi)始到結(jié)束呈“M”形態(tài)變化;與累計(jì)進(jìn)尺呈冪指函數(shù)關(guān)系;正常回采時(shí)采煤班瓦斯涌出量總體大于準(zhǔn)采班,但準(zhǔn)采班波動(dòng)較大;打鉆時(shí)瓦斯涌出量波動(dòng)較大,預(yù)測(cè)及打排放孔時(shí)涌出量大但波動(dòng)較小,放松動(dòng)炮時(shí)會(huì)突然增大;每個(gè)班次的瓦斯涌出會(huì)出現(xiàn)峰值特征并呈現(xiàn)一定的規(guī)律性。然后,基于動(dòng)態(tài)特征將瓦斯?jié)舛葮颖痉譃檫B續(xù)兩天、準(zhǔn)采班和采煤班三類,對(duì)樣本求功率譜指數(shù)值符合1/f分布;利用C-C算法及G-P算法對(duì)樣本進(jìn)行相空間重構(gòu),求出樣本時(shí)間延遲和嵌入維;樣本的關(guān)聯(lián)維數(shù)均為分?jǐn)?shù)且最大Lyapunov指數(shù)均大于零,定性、定量的說(shuō)明了古漢山礦瓦斯涌出系統(tǒng)具有混沌耦合特征。最后,利用R/S分析法求樣本的Hurst指數(shù)并計(jì)算出有效關(guān)聯(lián)長(zhǎng)度;利用最大Lyapunov指數(shù)的倒數(shù)求出的最大可預(yù)報(bào)尺度;利用加權(quán)零階局域預(yù)測(cè)法、加權(quán)一階局域預(yù)測(cè)法及基于最大Lyapunov指數(shù)預(yù)測(cè)法對(duì)瓦斯?jié)舛葧r(shí)間序列進(jìn)行預(yù)測(cè),分析絕對(duì)誤差,得出基于最大Lyapunov指數(shù)預(yù)測(cè)法的預(yù)測(cè)效果較好。
【關(guān)鍵詞】：回采工作面 瓦斯涌出 瓦斯監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) MATLAB 動(dòng)態(tài)特征 混沌預(yù)測(cè)
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD712.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 引言10-22
• 1.1 選題的目的及意義10-11
• 1.2 瓦斯涌出機(jī)理及來(lái)源分析11-14
• 1.2.1 瓦斯涌出量的概念11-12
• 1.2.2 瓦斯涌出機(jī)理12-13
• 1.2.3 瓦斯涌出來(lái)源分析13-14
• 1.3 瓦斯涌出研究現(xiàn)狀14-18
• 1.3.1 瓦斯涌出規(guī)律研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 瓦斯涌出量預(yù)測(cè)研究現(xiàn)狀15-18
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容及研究路線18-22
• 1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.4.2 本文研究路線19-22
• 2 瓦斯涌出量的影響因素分析22-34
• 2.1 回采工作面瓦斯涌出量的影響因素22-26
• 2.1.1 地質(zhì)因素22-23
• 2.1.2 開(kāi)采因素23-24
• 2.1.3 其它因素24-26
• 2.2 灰色關(guān)聯(lián)度理論26-29
• 2.3 古漢山礦瓦斯涌出量的影響因素分析29-31
• 2.3.1 古漢山礦煤層及瓦斯賦存的地質(zhì)因素29-30
• 2.3.2 回采工作面瓦斯涌出量主要影響因素30-31
• 2.4 古漢山礦瓦斯涌出量與開(kāi)采深度的關(guān)系31-32
• 2.5 本章小結(jié)32-34
• 3 回采工作面瓦斯涌出的動(dòng)態(tài)特征分析34-48
• 3.1 瓦斯涌出時(shí)間序列的獲取34-36
• 3.1.1 回采工作面原始數(shù)據(jù)獲取34-35
• 3.1.2 預(yù)處理瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)35-36
• 3.2 回采工作面瓦斯涌出的分源特征36-38
• 3.3 瓦斯涌出的動(dòng)態(tài)特征38-47
• 3.3.1 回采過(guò)程中整體變化特征38-39
• 3.3.2 隨工作面累計(jì)進(jìn)尺變化特征39-40
• 3.3.3 不同生產(chǎn)班瓦斯涌出變化特征40-42
• 3.3.4 不同作業(yè)工藝瓦斯涌出特征42-45
• 3.3.5 不同生產(chǎn)工序瓦斯涌出特征45
• 3.3.6 瓦斯涌出的峰值特征45-47
• 3.3.7 過(guò)斷層瓦斯涌出特征47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 4 瓦斯涌出系統(tǒng)的混沌耦合特征48-68
• 4.1 混沌理論48-49
• 4.2 瓦斯涌出時(shí)間序列的相空間重構(gòu)49-56
• 4.2.1 C-C方法原理51-52
• 4.2.2 G-P算法原理52-56
• 4.3 瓦斯涌出時(shí)間序列混沌特征判別56-66
• 4.3.1 功率譜法57-60
• 4.3.2 瓦斯涌出時(shí)間序列的時(shí)間延遲60-62
• 4.3.3 瓦斯涌出時(shí)間序列的嵌入維及關(guān)聯(lián)維數(shù)62-64
• 4.3.4 Lyapunov指數(shù)法64-66
• 4.4 本章小結(jié)66-68
• 5 回采工作面瓦斯涌出的非線性預(yù)測(cè)68-82
• 5.1 Hurst指數(shù)68-70
• 5.2 瓦斯涌出的最大可預(yù)報(bào)尺度70-71
• 5.3 瓦斯涌出時(shí)間序列的混沌預(yù)測(cè)71-80
• 5.3.1 全域預(yù)測(cè)法72-73
• 5.3.2 局域預(yù)測(cè)法73
• 5.3.3 加權(quán)零階局域預(yù)測(cè)法73-76
• 5.3.4 加權(quán)一階局域預(yù)測(cè)法76-78
• 5.3.5 基于最大Lyapunov指數(shù)預(yù)測(cè)法78-80
• 5.4 本章小結(jié)80-82
• 6 結(jié)論82-84
• 6.1 主要結(jié)論82-83
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)83
• 6.3 展望83-84
• 參考文獻(xiàn)84-90
• 作者簡(jiǎn)歷90-91
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集91

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