MATLAB源码集锦-基于多元回归模型的矿井通风量计算

针对矿井突水模型试验中的顶板离层破坏,用有限差分程序(FLAC)中的interface单元模拟层理面,开展流-固耦合模拟研究.实现了对矿井突水模型试验中顶板离层破坏和突水全过程的模拟,模拟结果较好地刻画出煤层开采后顶板岩层从沉降、离层直至垮塌突水的整个过程,能有效反应出矿井突水前顶板围岩位移急剧增大,渗压先增大后迅速降低的过程.同时将计算结果与试验监测数据进行了对比,二者吻合较好,表明所用的方法能够正确模拟矿井突水和顶板破断过程,该方法可以为矿井顶板离层破断突水等问题提供数值基础和相关前兆参数.

为定量化预测矿井巷道突(透)水的蔓延过程,科学地解释突(透)水在矿井巷道中的蔓延规律,提出了基于SWMM建立矿井巷道突(透)水蔓延模型并实现定量化计算的方法。对模拟方法、参数选取进行分析,构建适用于巷道计算的SWMM模型,并通过分析矿井充水条件、设置合理的边界条件,进行矿井巷道突(透)水蔓延过程的动态预测。以河北蔚县北阳庄矿井为例,实现了矿井巷道突(透)水蔓延过程的动态预测。结果表明:利用基于SWMM构建的突(透)水蔓延模型可以计算得到任意空间位置、任意时间的水深、流量数据,并实现巷道突(透)水蔓延过程的可视化。

针对矿井防治水工作中巷道空间关系复杂、突水蔓延路线缺少直观表达等问题,提出了任意突水点的水流蔓延生成算法,通过建立三维巷道模型,模拟水流在巷道下向蔓延及水位上向升涨等情况,再根据预计突水量、权重因子,由导线点生成突水淹没范围。该矿井突水蔓延线路实现方法可快速直观表达突水区域,为制定避灾救灾优化路线及应急救援决策提供依据。

为研究矿井提升系统运动过程中首绳的纵向振动,考虑钢丝绳的柔性特性,使用Hamilton原理建立起振动微分方程,并以某煤矿主井为例,利用Galerkin法把振动方程离散为常微分方程,再借助Matlab软件进行了数值求解与傅里叶变换,得到首绳纵向振动的时域-频域特性,从而对结果进行了验证。

矿井瓦斯涌出量受众多因素的影响。经研究表明,煤层埋藏深度、煤层厚度、煤层瓦斯含量、煤层间距、日进度及日产量是影响瓦斯涌出的主要因素。利用多元线性回归和BP神经网络理论,分别对矿井瓦斯涌出量进行了预测,最后建立了多元线性回归与BP神经网络的组合预测模型。该模型兼顾了多元回归分析的非线性特性和神经网络的时序特性,通过具体的实例研究,对比了各种方法的预测结果。结果显示,组合预测的结果与实际有较高的拟合度,可靠性高。

针对矿井通风机的高稳定性与实时性的控制要求,设计了一套基于S7-300 PLC与组态王组态软件的矿井通风机远程监控系统。该系统采用变频控制方式实现了对2台通风机和4个风门的自动控制与状态监测。此外系统还可以远程监测风机的工况状态以及风量、负压和振动等参数,满足了煤矿安全生产的需要与节能要求。

煤矿井下防爆管理

为对矿井涌水量进行准确预测,以矿井涌水量历史时序数据为基础,提出一种综合自回归移动平均模型.建模时首先需要对涌水量时间序列进行平稳化处理,根据拖尾、截尾情况及BIC数值初步确定一个模型,进行参数估计、假设检验,并作出必要调整,反复循环,直至获得较为满意的ARIMA模型.以东欢坨矿1991年1月到2014年4月月度涌水量进行实验分析,最终建立了ARIMA(1,1,1)预测模型,利用该模型进行预测,最大误差为2.1829%,最小误差仅为0.2885%,模型精度较高,能够很好地满足实际工程需要.研究结果表明:ARIMA模型对矿井涌水量短期预测是可行的.

本代码主要利用MATLAB工具进行MATLAB——无导师学习神经网络的分类——矿井突水水源判别