煤与瓦斯突出预测模糊专家系统

摘 要：利用模糊数学与专家系统理论，建立了煤与瓦斯突出预测模糊专家系统并用于对实际矿井进行检验，证明结果是可信的。

关键词：煤与瓦斯突出；模糊专家系统

中图分类号：TD713.2；TP273.4 文献标识码：A

0 引 言

煤与瓦斯突出是煤矿井下采掘工作过程中发生的一种煤和瓦斯突然运动，是一种极其复杂的动力现象。这种动力现象的出现，给采掘工作面带来很大的困难和危险。当突出发生时，煤体及所含瓦斯突然地连续地抛向巷道空间，造成煤流埋人，推倒支架和设备的事故。当抛出的瓦斯气体具有爆炸性时，如果遇上高温热源，又会形成瓦斯爆炸，摧毁整个工作面甚至整个矿井，给矿井生产和工人的生命安全带来极大的威胁。

到目前为止，对于在各种地质、开采条件下突出发生的规律还没有完全掌握。目前的预测方法有综合指标法、钻屑瓦斯解吸指标法、钻孔瓦斯涌出初速度法、R值指标法、钻屑指标法等。这些研究主要以现场经验为基础，对与突出有关的资料进行总结，形成一些便于现场应用的方法，然后在实践中不断改进。由于影响突出的因素较多，各矿区的地质条件也不一样，因而突出预测临界值随矿井的不同而不同。同时这些突出预测方法都是来自于现场经验的总结，还存在着不足之处。

本文拟采用专家系统分析方法对矿井煤与瓦斯突出进行研究，既借助于专家系统能有效表达专家经验的特性，把专家的经验和知识输入知识库中，然后仿照专家的思维方式和经验编制推理机，即可实现计算机模拟专家解决问题的思路，根据不同的条件预测煤与瓦斯突出，为防治煤与瓦斯突出事故的发生赢得时间。

1 专家系统简介

专家系统是人工智能应用研究的主要领域，系统的目的是模拟人类专家的推理思维过程，以解决非数值问题的求解。

一个完整的专家系统是由知识库、黑板、推理机、解释机、人机接口和知识获取等几个模块组成。其中知识库、黑板或综合数据库和推理机是最基本的部分，知识获取系统、解释系统是所有专家系统期望有的三个模块，但并非不可缺少。

2 预测煤层突出危险性的主要因素

2.1 煤的破坏类型

地应力(包括自重应力，构造应力和采动应力)使围岩或煤体的弹性潜能作功，使煤体破坏和位移。煤的破坏类型分为：Ⅰ类—非破坏煤，Ⅱ类—破坏煤，Ⅲ类—强烈破坏煤，Ⅳ类—粉碎煤，Ⅴ类—全粉煤，具有突出危险煤的破坏类型为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类。

2.2 瓦斯放散初速度(ΔP)

ΔP表示充有瓦斯的煤放散瓦斯快慢的程度，它与煤的微孔隙结构，孔隙表面性质和孔隙大小有关。

2.3 煤的坚固性系数(f)

免责声明：矿库网文章内容来源于网络，为了传递信息，我们转载部分内容，尊重原作者的版权。所有转载文章仅用于学习和交流之目的，并非商业用途。如有侵权，请及时联系我们删除。感谢您的理解与支持。