基于MATLAB人工神经网络预测预报冲击地压的研究

摘要

冲击地压是一种由于采矿、掘进等工程活动诱发的地震，它是威胁煤矿安全生产的一大隐患。由于地质构造、地质运动及所受各种采矿活动扰动的复杂性，使得冲击地压的定量预测成为一个比较困难的问题。理论研究表明，冲击地压实质为一种矿山岩体的动力现象，是矿山开采带来的一种动力学灾害。本文从冲击地压的机理出发，考虑冲击地压的综合影响因素及其动力学特点，基于MATLAB人工神经网络工具箱构建BP神经网络，采用MATLAB的rand函数在各级评价标准内按随机均匀分布方式线性插生成训练样本，采用函数trainbp()、trainbpm()、trainlm()来训练BP网络，建立了能够准确预测的神经网络预测模型，并制成了相应的预测软件。进行了冲击地压非线性系统的预测预报的研究。并采用一个矿山实测得到的情况相对照，进行了神经网络方法的实用性验证，结果表明：使用MATLAB神经网络工具箱可以快速、高效地构建BP神经网络，不但提供的大量网络构建函数、快速学习算法和友好的图形界面大大缩短了神经网络的建模时间，使网络设计者摆脱繁琐的编程工作，将研究重点转移到如何优化网络配置、提高网络学习效率、推广能力和仿真效果上来；而且，其预测性能也较好，基本上与实际相吻合，可以用来准确预测冲击地压。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1问题的提出及研究意义

1.2国内外研究现状

1.3论文研究内容和目标

1.4课题创新点

2冲击地压发生、发展过程的影响因素及机理

2.1影响冲击地压的主要采矿自然因素

2.2影响冲击地压的主要地质动力因素

2.3开采技术对冲击地压发生的影响因素

2.4冲击地压的发生条件

2.5冲击地压的发生机理

2.6冲击地压危险性等级确定

2.7本章小结

3 MATLAB神经网络预测冲击地压的设计实现

3.1冲击地压演化过程的数学描述

3.2神经网络的设计

3.3神经网络的训练、检测与评价

3.4 MATLAB神经网络工具箱的应用

3.5冲击地压预测预报软件的编制

3.6本章小结

4主要结论

参考文献

致谢