在完全机械化的煤层中,围绕着岩石压力的数据驱动的预测框架具有时空相关性
Yang Song1,2, Yinhui Feng3, Weidong Wang4,5
1School of Chemical and Environmental Engineering, China University of Mining and Technology-Beijing, No. 11 Xueyuan Rd., Haidian District, Beijing, 100083, People's Republic of China.
Scientific reports
|November 18, 2024
概括
本研究介绍了一种数据驱动的框架,用于预测完全机械化煤矿面 (FMCF) 中的周围岩层压力. 该方法通过使用液压支数据准确预测岩石压力趋势,提高了屋顶管理.
科学领域:
- 采矿工程 采矿工程 采矿工程
- 地质技术工程 地质技术工程
- 数据科学数据科学数据科学
背景情况:
- 准确预测周围岩石压力对于在完全机械化煤矿面 (FMCF) 中的屋顶管理至关重要.
- 现有的方法难以整合影响岩层压力的各种因素,具有高的时空相关性和异质性.
- 液压支负载是监测周围岩石压力变化的关键指标.
研究的目的:
- 提出一个新的数据驱动的预测框架,用于FMCFs周围岩石压力.
- 开发一个有效地结合多维数据,时间空间特征和适应性策略,用于准确预测的系统.
- 提高周围岩石压力预测模型的可靠性和适用性.
主要方法:
- 开发一个多维工作条件矩阵 (MWCM) 模块,适应采矿过程和数据质量.
- 实施液压支组时空特征融合 (HTSFF) 网络,以捕捉空间相关性和时间周期性.
- 整合适应部署策略 (ADS),在模型部署过程中处理缺失和异常数据.
主要成果:
- 拟议的框架在预测周围岩石压力方面表现出高度准确性,平均误差为1.2406 MPa.
- 定期压力预测实现了超过95%的准确性,精度和回忆率.
- 该框架有效地解决了缺失值和异常数据干扰等数据挑战.
结论:
- 开发的数据驱动框架为FMCFs中围绕岩石压力预测提供了有效的解决方案.
- 这种方法对FMCF屋顶管理和控制有很大的帮助.
- 为了在不同的地质条件和传感器质量中更广泛的适用性,可能需要进一步的微调.
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