[发明专利]综采工作面安全指数预测方法

说明书

本发明实施例公开了一种综采工作面安全指数预测方法，包括获取预定时间内第一气体的第一浓度数、第二气体的第二浓度数以及综采工作面的日推进度；根据第一浓度数、第二浓度数和日推进度，拟合第一关联函数；根据第一关联函数，确定第一气体、第二气体的影响因子，得到第二关联函数；根据第一浓度数、第二浓度数，利用预测算法分别计算第一预测浓度数和第二预测浓度数；将第一预测浓度数和第二预测浓度数带入第二关联函数中，计算得出多因素融合安全指数的最终预测值。利用本发明实施例不仅可削弱原始数据的随机干扰，提高安全指数预测结果的准确性，而且还可实现对工作面未来安全状态的准确预测，提高煤矿生产的安全系数。

技术领域

本发明涉及煤矿技术领域，具体涉及一种综采工作面安全指数预测方法。

背景技术

目前，对于煤矿的日开采量主要是工作人员根据采煤工作面的地质情况以及经验进行设计，开采一段时间后，再基于之前的日推进量对后续的日推进量进行调整。发明人在实现本发明的过程中发现，由于矿井条件复杂多变，仅依靠地质条件以及经验确认日推进度，安全指数不高，而且无法对工作面未来安全状态进行预测，存在很大的安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提出一种综采工作面气体安全指数预测方法，以解决上述技术问题。

本发明实施例提供一种综采工作面安全指数预测方法，其包括：获取预定时间内第一气体的第一浓度数、第二气体的第二浓度数以及综采工作面的日推进度；根据第一浓度数、第二浓度数和日推进度，拟合第一浓度数、第二浓度数和日推进度的第一关联函数；根据第一关联函数，确定第一气体、第二气体对于多因素融合安全指数的影响因子，得到第二关联函数；根据第一浓度数、第二浓度数，利用预测算法分别计算第一气体的第一预测浓度数和第二气体的第二预测浓度数；将第一预测浓度数和第二预测浓度数带入第二关联函数中，计算得出多因素融合安全指数的最终预测值。

可选地，根据第一浓度数、第二浓度数和日推进度，拟合第一浓度数、第二浓度数和日推进度的第一关联函数包括：根据第一浓度数、第二浓度数和日推进度，选取线性函数、多项式函数、指数函数、幂函数作为待选函数模型；分别拟合第一浓度数、第二浓度数和日推进度的线性函数、多项式函数、指数函数、幂函数；利用最小二乘法计算每种函数的拟合残差；选取拟合残差最小的函数类型作为第一关联函数。

可选地，根据第一关联函数，确定第一气体、第二气体对于多因素融合安全指数的影响因子，得到第二关联函数包括：根据第一关联函数，确定第一浓度数的第一系数和第二浓度数的第二系数；将第一系数和第二系数作为第一气体、第二气体对于多因素融合安全指数的第一影响因子和第二影响因子；计算第一影响因子和第二影响因子各自的影响比例；根据影响比例得出第二关联函数。

可选地，预测算法包括：相空间重构预测算法、灰色预测算法和三次指数平滑预测算法。

可选地，根据第一浓度数、第二浓度数，利用预测算法分别计算第一气体的第一预测浓度数和第二气体的第二预测浓度数包括：为每种预测算法建立对应的数学模型；将第一浓度数、第二浓度数分别带入每种数学模型中，计算得到多个第一初始预测浓度和多个第二初始预测浓度；多个第一初始预测浓度根据组合预测算法计算得到第一预测浓度数；多个第二初始预测浓度根据组合预测算法计算得到第二预测浓度数。

可选地，采用MATLAB软件建立数学模型。

可选地，计算得出多因素融合安全指数的最终预测值之后，还包括：将最终预测值作为后续的日推进度，进行开采。

可选地，所述第一关联函数为多元一次函数。

可选地，所述第二关联函数为多元一次函数。

可选地，所述第一气体为瓦斯，第二气体为CO。