相空间重构后矿井涌水量序列地质学含义及其应用研究
李建林1
贺奇2
王树威2
王心义1
王冲3
薛杨2
1.河南理工大学 资源环境学院,河南 焦作 454000;煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心,河南 焦作 4540002.河南理工大学 资源环境学院,河南 焦作 4540003.天津华北地质勘查局 核工业二四七大队,天津 301800
摘要：目的 为了确定相空间重构矿井涌水量序列的地质学含义并提高涌水量预测精度,方法以王行庄矿为例,在涌水量序列相空间重构后,对重构后相空间列向量与涌水量主控因素进行相关性分析,并在此基础上建立混沌理论与人工神经网络耦合(Chaos-ENN)的涌水量预测模型.结果 结果表明:相空间的嵌入维数等于矿井涌水量主控因素个数;相空间的第1,2,4,5,6列向量分别与C2tL7-8含水层水位埋深、O2m+Є3ch含水层水位埋深、采空区面积、C2tL1-4含水层水位埋深、开拓长度具有较高的相关性,第 3 列与不易量化的其他综合因素有关;构建的Chaos-ENN涌水量预测模型在王兴庄矿的预测精度达到97.91%.结论 涌水量序列重构后相空间的列向量具有明确的地质学含义.利用混沌理论可以量化涌水量预测模型中ENN输入层的个数及取值,所以仅需涌水量序列值就可以建立矿井涌水量预测的Chaos-ENN模型,该模型解决了涌水量预测中存在的主控因素难以确定和不易量化的难题,且预测精度高,具有较高的推广价值.
关键词：矿井水文系统相空间重构涌水量主控因素混沌特征Chaos-ENN预测模型
分类号：TD745(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(41972254)河南省高等学校重点科研项目(22A170009)
论文发表日期：2024-10-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 43-52 )
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