集对理论与聚类分析在煤与瓦斯突出预测中的应用

"基于集对理论和聚类分析的煤与瓦斯突出综合预测方法" 本文主要探讨了如何利用集对理论和聚类分析法来综合预测煤矿中的煤与瓦斯突出这一重大安全隐患。集对理论是一种处理不确定性和不完整性信息的数学工具，它通过建立集对联系度模型来分析不同因素之间的关系。在煤炭开采过程中，煤与瓦斯突出是由多种因素共同作用导致的，包括钻屑指标、钻孔瓦斯涌出初速度、电磁辐射以及各种单项指标。传统方法往往只依赖单一因素或数值进行预测，这可能限制了预测的准确性。 作者提出了一种新的预测模型，该模型将上述的单因素预测方法整合到一个集对联系度数学模型中。通过计算预测系统中各因素间的同异反距离，利用系统聚类分析的思想，识别出待测样本所属的类别。这里的“同异反”原则是指在判断相似性时，更倾向于选择距离较近的样本，以此来进行多因素的综合预测。 在实际应用中，以焦作九里山矿的巷道掘进工作面为例，研究人员运用该综合预测模型对煤与瓦斯突出的预测指标进行了实例分析。为了进一步提高模型的预测精度，他们还结合了相似权计算法来确定各预测指标的权重。相似权计算法是一种评估因素相对重要性的方法，通过对各个指标的比较，可以更加准确地反映出不同因素对预测结果的影响程度。 通过上述方法的应用，预测结果与现场实际情况相吻合，表明该综合预测模型在预测煤与瓦斯突出方面具有较高的有效性和可靠性。这种创新性的预测技术对于提高煤矿安全，预防煤与瓦斯突出事故的发生，保障矿工生命安全和矿产资源的可持续开采具有重要意义。 关键词涵盖了煤与瓦斯突出问题的核心概念，包括集对理论聚类分析法、综合预测、预测指标以及相似权计算法。这些关键词反映了研究的主要内容和技术手段，为相关领域的研究提供了理论基础和实用工具。这项研究为解决复杂地质条件下煤与瓦斯突出预测问题提供了一个新的思路和方法。