偏最小二乘回归法在导水裂缝带高度预测中的应用

"黄欢，姬亚东．运用偏最小二乘回归法计算导水裂缝带高度［J］．矿业安全与环保，2017，44(1):40－44．" 该文章主要探讨了在煤炭开采过程中如何更准确地计算导水裂缝带的高度，以减少水害风险。传统的导水裂缝带高度计算方法通常只考虑煤层顶板岩性和开采厚度，但这种方法存在误差。作者黄欢和姬亚东通过引入偏最小二乘回归法（Partial Least Squares Regression, PLSR）来改进这一计算过程。 偏最小二乘回归是一种统计学方法，特别适用于处理多元线性回归问题，尤其当自变量之间存在多重共线性时。此方法能有效提取自变量与因变量间有强解释能力的主成分，降低数据的复杂性，提高模型预测的准确性。在研究中，作者综合分析了多个影响因素，包括开采深度、煤层倾角、开采厚度、走向长度、倾斜长度和顶板岩性，这些因素都被认为对导水裂缝带的形成和发展有显著影响。 通过对淮南矿区走向长壁垮落式采煤的实际测量数据进行分析，作者应用偏最小二乘回归法建立了一个导水裂缝带高度的预测模型。模型的建立过程可能包括了数据预处理、特征选择、模型训练和验证等多个步骤。通过交叉有效性检验（Cross-validation），该模型显示出较高的预测精度，证明其在类似条件下可以有效地预测导水裂缝带的高度。 此外，文章还可能涉及了变量投影重要性指标（Variable Importance in Projection, VIP），这是一种衡量每个自变量对模型贡献程度的方法，有助于识别哪些因素对导水裂缝带高度影响最大。这种指标在模型构建和解释中起到了关键作用，帮助研究人员理解各个变量的重要性。 该研究提供了一种新的、基于偏最小二乘回归的导水裂缝带高度计算方法，为矿井水害防治提供了更为科学的依据，对于保障煤矿安全生产具有重要意义。其成果可以为类似地质条件下的煤矿提供参考，以优化开采策略，减少水害风险。