浅埋深综采工作面低氧致因分析及预测模型研究 -——以平朔井工三矿为例
张飞1
张国强1
刘光义2
刘刚3
苏贺涛4
高中泉4
1.中煤平朔集团有限公司 井工三矿,山西朔州 0360062.中国安全生产科学研究院,北京 1000123.中煤平朔集团有限公司,山西朔州 0360064.中国地质大学(北京)工程技术学院,北京 100083
摘要：煤矿综采工作面低氧问题严重且威胁生产安全,其成因涉及多因素耦合作用与气体动态演化规律.以中煤平朔集团井工三矿34205综采工作面为研究对象,通过全年气体体积分数监测(O2、CH4、CO、CO2)与温湿压等环境参数的动态分析,结合支持向量回归(SVR)、随机森林(RF)、决策树(DT)及梯度提升(GB)4种机器学习预测模型,揭示了回风隅角低氧成因并构建了预测模型.研究表明,地面气压骤降与推进速度缓慢分别通过采空区"呼吸效应"和遗煤氧化作用加剧低氧现象,早班时段O2体积分数最低为17.58％;预测模型对比表明,GB模型预测性能最优(MSE=0.011 6,R2=0.936 4),其误差较SVR降低86.57％,可精准捕捉低氧动态波动.研究通过气体动态演化规律及低氧致因分析与多模型综合预测优化,为煤矿低氧预警和治理提供了理论依据.
关键词：综采工作面低氧问题气体耦合效应GB模型动态预测
分类号：TD71(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52004257)国家自然科学基金(52474255)
论文发表日期：2026-02-28
在线出版日期：2026-04-02（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 12-19 )
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