辐射监测技术。静态预测方法所有指标都建立在经验基础之上，指标临界值都建立在对大量实验数据统计分析基础上，还不能从理论上较好地确定突出临界值，突出指标可靠程度取决于实验数据多少范围和代表性。因此静态方法受人工煤体分布不均匀和应力分布不均匀等因素影响，预测准确率难以提高。动态预测技术是比较良好且很有发展前途预测方法。利用监测系统动态监测瓦斯涌出并对突出进行识别预测，还需要进行深入研究和现场实践并不断总结，建立对煤与瓦斯突出模式识别技术并开发相应软件势在必行。声发射法和电磁辐射法是很有发展前途连续预测方法，这两种方法属于地球物理方法，是近几年才发展起来最有前途预测预报煤矿动力灾害现象方法。声发射和电磁辐射是突出这不可逆能量耗散过程中两种重要能量耗散形式，对它们作深入细致研究是认识突出过程重要技术手段。同时，发生瓦斯事故数据很难采集，在知道可能会发生瓦斯突出或已经发生突出或爆炸等事故，嘶要斜技太学学位论文独创性说明本人郑重声明所呈交学位论文是我个人在导师指导下进行研究工作及其取得研究成果。尽我所知，除了文中加以标注和致谢地方外，论文中不包含其他人或集体已经公开发表或撰写过研究成果，也不包含为获得西安科技大学或其他教育机构学位或证书所使用过材料。与我同工作同志对本研究所做任何贡献均已在论文中做了明确说明并表示了谢意。学位论文作者签名霜秀厢嘘日期吼夕召学位论文知识产权声明书本人完全了解学校有关保护知识产权规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作知识产权单位属于西安科技大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写文章律注明作者单位为西安科技大学。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者张磊，够差指删币躲时熏≯刁年角乃日绪论绪论研究背景及意义瓦斯事故是当前对煤矿安全生产威胁最大最突出个问题。我国煤炭有为地下开采，国有重点煤矿大多数属于瓦斯矿井，其中为高瓦斯矿井，而煤矿又是矿山伤亡最严重行业，事故死亡人数占全国各类矿山事故伤亡总数以上，其中瓦斯爆炸事故所造成人员和经济损失最为严重，在煤矿事故中占有很大比重。因此，瓦斯突出危险性预测是保障煤矿安全生产重要前提。对矿井瓦斯突出做出正确预测预报对矿山企业有着重大理论和实际意义。由于瓦斯突出机理比较复杂，影响因素较多，且具有模糊性和不确定性，而且由于矿井地质构造因素之间关系难以确定随机干扰成分多，瓦斯突出与煤层赋存地质条件如煤层瓦斯含量采深煤厚煤层倾角底板岩性煤层间距煤层透气性系数等开采技术条件如采高采煤方法循环作业方式工作面单产推进速度开采顺序等通风系统等都有关系，随着采掘深度加大和采掘速度不断提高，瓦斯突出等煤岩灾害动力现象趋严重。为了保障矿工生命安全和煤矿正常生产，从事煤矿瓦斯防治科技工作者，在突出预测预报和防突措施方面做了大量艰苦工作，也对突出机理进行了大量实践探索和理论研究。研究现状与发展趋势瓦斯突出预测基础是人们对突出过程及其影响因素认识。在对煤与瓦斯突出进行研究个多世纪中，各国研究者经过不懈努力，提出了各种各样突出预测方法。目前，突出预测从预测范围与时间来分，大致可分为两类区域预测和局部预测。前者任务是确定矿井煤层和煤层区域危险性，这种预测也可称为长期预测后者任务是在前者基础上，及时预测局部地点即采掘工作面突出危险性，这种预测又可称为日常预测或工作面预测。根据突出预测过程及其连续性，日常预测又可分为静态或不连续和动态或连续两类预测方法。静态法是指从现场工作面含瓦斯煤体中提取煤体或瓦斯在时刻所处状态种量化指标而确定危险性方法。动态法是指通过动态连续地监测能够综合反映含瓦斯煤体所处应力或变形状态种指标而确定工作面附近煤层危险性方法。当前所采用静态工作面突出危险预测方法，都是通过钻孔来实现，因此又可称为静态钻孔法。静态法打钻及参数测定需占用作业时间和空间，工程量很大，预测作业时间也较长，对生产有定影响，预测所需费用也较高。并且这种静态法准确性西安科技大学硕士学位论文也不是很高，易受人工影响。近几年来出现了多次预测指标未超过临界值而发生突出事故，如芙蓉矿务局白皎煤矿年月日发生重大恶性事故就是例，死亡人数人，直接经济损失数百万元。究其原因，煤层或煤体及其内部所含有瓦斯并不是均匀分布，也不是稳定。在钻孔附近取得预测结果仅仅是局部，并不能完全代表整个预测步长范围内突出危险性，在预测时刻取得结果也只是静态，并不能完全代表煤体稳定前整个时期内突出危险性，因为煤体处于动态变化之中，延期突出就是例证。因此，动态连续预测研究正日益引起人们重视。目前，突出连续预测有条途径声发射监测技术利用环境监测系统连续监测工作面瓦斯涌出变化特征，分析瓦斯涌出与突出关系从而预测突出电磁辐射监测技术。静态预测方法所有指标都建立在经验基础之上，指标临界值都建立在对大量实验数据统计分析基础上，还不能从理论上较好地确定突出临界值，突出指标可靠程度取决于实验数据多少范围和代表性。因此静态方法受人工煤体分布不均匀和应力分布不均匀等因素影响，预测准确率难以提高。动态预测技术是比较良好且很有发展前途预测方法。利用监测系统动态监测瓦斯涌出并对突出进行识别预测，还需要进行深入研究和现场实践并不断总结，建立对煤与瓦斯突出模式识别技术并开发相应软件势在必行。声发射法和电磁辐射法是很有发展前途连续预测方法，这两种方法属于地球物理方法，是近几年才发展起来最有前途预测预报煤矿动力灾害现象方法。声发射和电磁辐射是突出这不可逆能量耗散过程中两种重要能量耗散形式，对它们作深入细致研究是认识突出过程重要技术手段。同时，发生瓦斯事故数据很难采集，在知道可能会发生瓦斯突出或已经发生突出或爆炸等事故鍪二Ⅲ嘲锅!!型兰!兰兰图瓦斯案倒推理界面图!譬“嘶墩Ⅲ“瞒鹚啪”Ⅸ日，圈瓦斯案例推理结果界面图舅耋警盔翟圭兰兰三图瓦斯历史记录管理界面嗤图瓦斯案例管理界面图兰耋兰皇兰垫兰圣耋鎏三至耋釜兰誊圣图瓦斯案例推理相似度调整界面国嗣嗣二霞哑图瓦斯案例推理权值调整界面图西安科技大学硕士学位论文结论瓦斯事故是当前对煤矿安全生产威胁最大最突出个问题。瓦斯突出危险性预测是保障煤矿安全生产重要前提。同时，在知道可能发生事故或已经发生事故时，该如何及时采取有效措施尽可能地降低损失，也是个现实问题。本课题通过对义煤集团新安矿区实际情况研究，取得了以下阶段性成果根据煤矿企业实际情况提出了可行研究方法，并对实际情况中有可能出现问题给出了切实可行解决方案。课题所研究专家系统是科研项目中内容，从理论依据到实际程序设计给出了具体操作指南。本课题主要工作点在于将基于次优策略特征选择方法用于瓦斯涌出参数特征提取，很好提高了支持向量机性能，经过实际数据实验，符合要求。使用进行危险区划分，调整预警值进行报警策略，有效地把机器学习方法和经典矿山瓦斯预警方法结合起来。将基于最近相邻检索算法案例推理用于瓦斯事故案例推理系统中，通过实际运用，符合要求。课题所研究瓦斯预警专家系统已经用于科研项目，版本已经在矿区安装运行。本课题虽然取得了定研究成果，但是还存在些不足之处需要改善以及些后续工作需要完成在支持向量机方法中，核函数选定非常关键，选择好坏直接影响支持向量机方法性能。但目前对于核函数及其参数确定，尚没有个明确方法指导，完全依赖于使用者经验或通过实验在定范围内进行最优选择。因此，如何结合具体应用选择最优核函数类型及其参数是支持向量机应用中有待研究问题，需进步深入研究，确定出合理选取和确定原则，提高算法实用性。由于瓦斯涌出机理比较复杂，而且瓦斯突出或发生爆炸事故后真实数据很难收集到，从而很少有权威参数设定办法，所以对瓦斯事故案例库完善还需要进步研究。致谢致谢本文研究工作自始至终都是在导师付燕教授悉心指导下完成。从论文选题文献检索程序设计到最后成文，无不渗透着导师心血和汗水。三年来导师在学习生活科研等诸多方面指导让我受益匪浅。她严谨治学态度深厚学术功底敏锐洞察力以及执着工作精神时刻鼓舞着我。在此论文完成之际，谨向付老师表示衷心谢意和崇高敬意!同时要感谢计算机系各位领导老师对我指导和教诲感谢杨阳朱莉等同学，很多问题都是在与她们探讨中得到解决感谢我父母和亲人对我理解支持和鼓励，使我能够顺利完成学业，并对未来充满希望。在此，向所有帮助过我老师同学朋友致以最真挚谢意!最后，感谢参与论文评审和出席学位论文答辩各位专家，感谢你们在百忙之中给予本论文指导。西安科技大学硕士学位论文参考文献苏文叔利用瓦斯涌出动态指标预测煤与瓦斯突出煤炭工程师，石显鑫，蔡栓荣，冯宏等利用声发射技术预测预报煤与瓦斯突出煤罔地质与勘探王恩元，何学秋，聂百胜等电磁辐射法预测煤与瓦斯突出原理中国矿业大学学报,统计学习理论本质张学工译，北京清华大学出版社，龚锦红案例推理技术研究与应用科技广场李安清基于事例推理技术研究哈尔滨工业大学，祁亨年支持向量机及其应用研究综述计算机工程李国政，王猛，曾华军支持向量机导论北京电子工业出版社，郭丽娟，孙世宇，段修生支持向量机及核函数研究科学技术与工程宏兵模糊支持向量机相关技术研究武汉武汉理工大学，张翔，肖小玲，徐光祜模糊支持向量机中隶属度确定与分析中国图象图形学报张翔，田金文，柳健等支持向量机及其在医学图像分类中应用信号处理许磊支持向量机和模糊理论在遥感图像分类中应用江苏江南大学，嘶，论文题目基于支持向量机瓦斯预警专家系统研究专业计算机应用技术硕士生俞胜益指导教师付燕摘要瓦斯事故是当前对煤矿安全生产威胁最大最突出个问题。对瓦斯进行准确预警具有重大理论和实际意义。同时，由于影响瓦斯突出因素具有不确定性和模糊性，在知道可能发生瓦斯突出或已经发生瓦斯事故时，及时有效地采取措施也是个现实问题。支持向量机是近些年发展起来种新机器学习方法。它以统计学习理论为基础，能够较好地解决小样本学习问题。由于其出色学习和推广性能，支持向量机已经被应用到许多方面。案例推理由于克服了传统基于规则系统诸多缺点，如知识获取瓶颈问题，对处理过问题没有记忆，整体性能较为脆弱等，日益受到人们关注，并且被广泛应用于各个领域。本文将支持向量机理论应用于瓦斯突出预警，并利用案例推理理论对瓦斯事故案例进行推理。首先对监控监测得到数据进行预处理，提取出参数特征并进行归化，利用支持向量机进行训练，通过修改动态指标值进行即时报警同时，把突出预警案例和发生爆炸事故案例保存并建立事故案例库，将当前发生事故案例与事故案例库中案例进行匹配检索，以检索出相似案例作为处理当前事故案例起点，为当前事故制定处理预案，尽可能地降低事故损失。本文研究内容是基于实际项目，文章从预测参数选择，特征提取，支持向量分类，修改预警指标，对瓦斯事故案例推理实现都给出了详细理论依据及具体解决方案。论文整体章节安排