煤矿瓦斯积聚处理专家咨询系统

摘要

我国是以煤为主要能源的国家。瓦斯爆炸是煤矿生产中重大的灾害之一，造成大量的人身伤亡和巨大的财产损失。瓦斯浓度超限是引起瓦斯爆炸的直接原因，控制瓦斯浓度，避免瓦斯浓度超限是杜绝瓦斯爆炸的最直接、最有效的手段。 目前国内外对于瓦斯积聚的处理方法很多，通常用通风，当瓦斯浓度超限，加大通风量，同时也出现了预警系统和智能通风系统。加大通风虽然不需要专家来制定处理方案，但对瓦斯积聚处理效果不大；预警系统是当瓦斯达到一定的浓度时，预警系统会发出预警，需要专家去制定行之有效的处理方案；智能通风系统是当瓦斯浓度达到一定的值，智能通风系统控制的风机开始运转来稀释瓦斯浓度，瓦斯浓度降低到允许的范围内，风机停止运转；预警系统仍然需要专家制定处理去解决瓦斯超限问题，智能通风系统虽然不需要专家制定处理方案，但却对却具有一定的局限性，所以本文提出了防止瓦斯积聚的专家系统，该专家系统针对瓦斯积聚成因不同，当瓦斯浓度超限能够给出一个最优的处理方案。 本文介绍了以VC++6．0为开发工具编制的煤矿瓦斯积聚处理专家咨询系统，用模块化的设计思想，通过综合运用专家系统、神经网络、数据结构等方法，并结合神经网络和专家系统各自的优缺点，开发了一套具有实用价值的煤矿瓦斯积聚处理专家咨询系统。 系统根据大量的煤矿瓦斯积聚处理样本数，首先采用神经网络进行学习，并用神经网络对瓦斯积聚处理给出可行性方案，然后在用专家系统给出具体的瓦斯处理方案。推理机制中按树形结构组织推理路径。采用正向推理策略，从基本事实出发，应用知识库中的知识，不断推理新的事实（中间结论），直至推出最终结论。 最后结合现场实例数据，介绍了该专家系统的功能，通过与现场数据比较，其决策结果满足实际要求。该系统为煤矿瓦斯积聚处理提供了一种有效的工具。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1引言

1.2瓦斯爆炸的条件及其影响因素

1.2.1沼气浓度

1.2.2引火温度

1.2.3氧的浓度

1.3预防瓦斯爆炸的措施

1.4防止瓦斯积聚的措施

1.5国内外研究情况

1.6煤矿瓦斯积聚处理专家咨询系统的研究意义

2专家系统的介绍与设计

2.1专家系统

2.2专家系统的基本结构

2.3开发工具的选择

2.4专家系统的开发步骤

2.5可行性分析

3专家系统的知识获取与知识库的建立

3.1专家系统的知识表示

3.2专家系统推理机制

3.3知识获取

4专家系统的实现

4.1引言

4.1.1神经网络与专家系统的结合

4.1.2神经网络与专家系统的互补

4.1.3神经网络与专家系统结合的方式

4.2人工神经网络模型

4.2.1神经网络模型算法

4.2.2神经网络的训练过程

4.3神经网络预测方案的实现

4.3.1输入、输出函数的确定

4.3.2神经网络的训练、验算和运行

4.4钻孔抽放咨询系统的实现

4.4.1引言

4.4.2钻孔抽放咨询系统知识的获取

4.4.3钻孔抽放咨询系统知识的形式化

4.4.4钻孔抽放咨询系统的开发

4.5专巷抽排应注意方面

4.6专用风机抽放瓦斯治理上隅角

4.6.1专用风机的介绍

4.6.2影响因素

4.7盲巷瓦斯积聚处理

4.8顶板冒落空洞处积聚瓦斯的处理

4.9掘进工作面瓦斯处理方法

5实例验证

5.1上隅角瓦斯处理实例验证

5.2盲巷瓦斯积聚处理实例验证

5.3顶板冒落处瓦斯积聚处理实例验证

5.4掘进工作面瓦斯处理实例验证

结 论

参考文献

在学研究成果

致 谢