王菲茵 王启飞 张小千

(中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院，北京市海淀区，100083)

★ 煤矿安全 ★

瓦斯异常涌出混沌时间序列预测模型的建立

王菲茵 王启飞 张小千

(中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院，北京市海淀区，100083)

运用混沌理论对平煤十矿的实际瓦斯涌出数据进行了分析处理，采用基于关联积分的C-C方法确定了重构空间的时间延迟和嵌入维数，并对时间序列数据进行相空间重构，利用最小数据量法确定了时间序列的最大Lyapunov指数；运用混沌理论加权一阶局域预测方法，建立了混沌时间序列瓦斯异常涌出预测模型；并利用平煤十矿己15-24080掘进工作面31 d的瓦斯实际浓度数据对该模型进行了预测效果检验。结果表明：时间序列的最大Lyapunov指数大于零，证明了时间序列数据具有混沌特征；模型中瓦斯异常涌出的预测发生时间和实际发生时间比较吻合，预测精度达93%。预测模型的可靠性为制定煤矿瓦斯防治措施和采取安全防护措施提供了理论依据。

瓦斯异常涌出 混沌时间序列 相空间重构 最大Lyapunov指数 加权一阶局域预测

矿井瓦斯涌出量预测是瓦斯防治的重要环节，而瓦斯异常涌出可能是煤与瓦斯突出的前兆，对瓦斯异常涌出的预测尤为重要。传统的矿山统计法、分源预测法等不能根据生产条件进行动态跟踪预测，且不能满足综合机械化采煤过程中瓦斯涌出预测精度的要求。瓦斯涌出受自然因素、开采技术、生产工艺等多方面的影响，呈现出复杂的非线性特征，这种非线性特征严重制约着瓦斯涌出预测的准确性，因此对瓦斯涌出非线性特征的研究显得尤为重要。……