Введение
1. Современное состояние задачи прогнозирования и оценки опасности динамических явлений в угольном пласте 11
1.1. Перспективы освоения угольных месторождений 11
1.2. Общая характеристика гео- газодинамических явлений в углевмещающем массиве 12
1.3. Состояние вопроса геоинформационного обеспечения для решения специфических задач угольных шахт 15
1.4. Анализ методических подходов к оценке гео- газодинамического состояния угольного пласта 28
ВЫВОДЫ 35
2. Методические принципы формирования исходной информации для оценки и прогноза гео газодинамических явлений в углевмещающем массиве
2.1. Система оценки формирования горно-геологических условий 39
2.2. Анализ характера формирования информационных массивов состояния углевмещающего массива 40
2.3. Аэродинамическое состояние рудничной атмосферы 41
2.4. Режим работы угольного предприятия 46
2.5. Формирование информационных массивов обработки разнородных информационных потоков для осуществления расчета опасности угольного пласта и прогноза возникновения динамических явлений 47
Выводы 53
3. Разработка методики многофакторной оценки опасности в угольном пласте на основе прогнозирования динамических явлений 54
3.1. Обоснование метода многофакторного моделирования оценки опасности динамических явлений в угольном пласте 54
3.2. Описание многофакторной модели оценки опасности динамических явлений в угольном пласте 57
3.2.1. Влияющий фактор «Интенсивность подвигания забоя» 58
3.2.2. Влияющий фактор «Количество импульсов в единицу времени» 60
3.2.3. Влияющий фактор «Мощность зарегистрированных явлений» 62
3.2.4. Влияющий фактор «Состояние рудничной атмосферы» 63
3.2.5. Влияющий фактор «Расстояние от очага до ближайшего производственного участка» 64
3.2.6. Влияющий фактор «Изменение состава амплитудно-частотных характеристик искусственного сигнала» 66
3.2.7. Влияющий фактор «Объемная концентрация событий» 68
3.2.8. Влияющий фактор «Объемная мощность очагов» 70
Выводы 71
4. Анализ результатов исследования многофакторной модели оценки опасности динамических явлений в угольном пласте 73
4.1. Вычисление степени влияния независимых факторов на критериальный фактор оценки опасности динамических явлений в угольном пласте 73
4.2. Исследование многофакторной математической модели на противоречивость – критерий Стьюдента 77
4.3. Применение адаптивных методов при прогнозировании динамических явлений 80
4.4. Описание алгоритма комплексирования разнородных факторов, влияющих на прогнозирование динамических явлений 86
4.5. Алгоритм группировки очагов динамических явлений в угольном пласте
4.6. Алгоритм оконтуривания очагов динамических явлений в угольном пласте 101
4.7. Алгоритм прогноза места возникновения очага динамического явления в угольном пласте 1 4.8. Виды прогноза выбросоопасности и удароопасносности угольного пласта 105
4.9. Применение сейсмической методики наблюдения эмиссии горных пород 112
4.10. Применение сейсмоакустической методики наблюдения эмиссии
горных пород 113
4.11. Тарировочные испытания сейсмических и сейсмоакустических
датчиков 114
4.12. Применение тензометрической методики наблюдения напряжений в
угольном пласте 115
4.13. Тарировочные испытания тензометрических датчиков 118
4.14. Структура сейсмоакустических и сейсмических датчиков 119
4.15. Структура тензометрических датчиков 121
4.16. Принципы размещения сейсмоакустических, сейсмических и
тензометрических датчиков в угольном пласте 122
4.17. Построение оптимальной структуры архитектуры нейронной сети 124
4.18. Дискретизация значений выходного слоя нейронов для прогноза оценки опасности угольного пласта 128
4.19. Описание принципа расчета прогноза оценки опасности динамических явлений в угольном пласте по участкам локализации динамических событий 129
4.20. Исследование сочетания влияющих факторов на зависимый параметр оценки опасности динамических явлений в угольном пласте 131
4.21. Выявление связи частоты сейсмоакустического сигнала от значения величины действующих напряжений в угольном пласте 133
Выводы 138
5. Рекомендации по практическому использованию результатов исследования модели оценки опасности динамических явлений в угольном пласте 140
5.1. Технические решения по структуре и обслуживанию геоинформационной системы оценки опасности динамических явлений 140
5.2. Обработка сейсмических и сейсмоакустических данных 144
5.3. Обработка тензометрических данных 147
5.4. Исследование граничных условий и величин изменения влияющих факторов ошибку оценки опасности динамических явлений в угольном пласте 149
5.5. Оценка обработки ошибок вычисления прогноза 154
5.6. Методика создания обучающих выборок для нейронной сети 158
5.7. Методика выявления недопущения переобучения сети при изменении характера входного ряда прогнозных данных 162
5.8. Структурная и инфологическая модели оценки опасности динамических явлений в угольном пласте 163
5.9. Структура пространственных таблиц данных и их связей в модели оценки опасности динамических явлений в угольном пласте 164
5.10. Проведение натурных экспериментов на шахте им. С. М. Кирова 172
5.11. Методика проведения эксперимента на шахте им. С. М. Кирова 174
5.12. Экономическая эффективность внедрения геоинформационной системы оценки и прогноза опасности динамических явлений 176
5.13. Описание программ геоинформационной системы прогноза и оценки динамических явлений 179
5.14. Требования к техническим средствам для геоинформационной системы прогноза и оценки опасности динамических явлений 182
Выводы 184
Заключение 186
Список использованной литературы 188
