【技术实现步骤摘要】
基于聚类耦合确定变权区间阈值方法、装置、设备及介质
本说明书一个或多个实施例涉及煤层底板突水预测
，尤其涉及一种基于聚类耦合确定变权区间阈值的方法、装置、设备及介质。
技术介绍
我国是一个煤矿资源相对丰富，石油和天然气相对匮乏的国家，同时，也是世界上产煤能力最强的国家之一。如今，随着浅部煤层基本开采完毕，煤层开采逐步加深以及其他开采条件的变化，由水害引发的煤炭开采事故的频率越来越高，造成的人员伤亡愈来愈多，因此保证煤矿开采的安全的关键性问题就在于煤矿水灾害的解决，对矿井水灾害进行预防和治理具有明显的现实意义，从长远看，也是煤炭安全开采的战略目标。基于以上原因，中国矿业大学(北京)武强教授早在上世纪九十年代末就致力于研究基于多源信息集成理论和“环套理论”，并采用具有强大空间数据统计分析处理功能的地理信息系统(GIS)与线性或非线性数学方法的集成技术，对煤层底板突水进行了研究，并于近期提出了利用基于变权模型的脆弱性指数法对煤层底板突水进行预测评价方法。中国矿业大学(北京)武强教授和李博在2014年提出运用状态变权向...
【技术保护点】
1.一种基于聚类耦合确定变权区间阈值的方法，首先确定各主控因素，其特征在于，还包括以下步骤：/nA、数据采集、量化和归一化处理；/nB、主成分分析确定综合评价指数，运用主成分分析法对各主控因素进行降维处理，提取主成分因子计算主成分因子的贡献率，进而计算综合评价指数，包括：/nB1、计算相关系数矩阵R及KMO检验系数；/n
【技术特征摘要】
1.一种基于聚类耦合确定变权区间阈值的方法，首先确定各主控因素，其特征在于，还包括以下步骤：
A、数据采集、量化和归一化处理；
B、主成分分析确定综合评价指数，运用主成分分析法对各主控因素进行降维处理，提取主成分因子计算主成分因子的贡献率，进而计算综合评价指数，包括：
B1、计算相关系数矩阵R及KMO检验系数；
B2、计算特征值与特征向量；
根据特征方程|λI-R|＝0求解特征值和特征向量，其中，λ为特征值，I为原数据矩阵，R为相关系数矩阵；
B3、计算主成分因子的贡献率和累计贡献率；
贡献率：
累计贡献率：
式中，p为选取的主成分数目；
B4、计算主成分载荷；
式中，e为单位特征向量；
B5、计算各主成分得分及综合评价指数；
Fi＝λ1ix1+λ2ix2+…+λpixpi＝1，2，…，m
式中，Fi为第i个公共因子向量，x为主成分因子载荷；
计算评价指数：
Y＝λ1iF1+λ2iF2+…+λpiFpi＝1，2，…，m
Y为综合评价指数；
C、对综合评价指数进行K均值聚类；
D、变权区间阈值的确定。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中，数据采集、量化和归一化处理是根据矿区地质勘探钻孔、地质构造、抽水试验和采矿资料，采集主控因素原始数据，并对数据进行量化和归一化处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述所述步骤A中，对采集、量化的数据进行归一化处理的表达如下：
式中：Ai为归一化处理后的数据，a、b分别归一化范围的下限和上限，分别取0和1，min(xi)和max(xi)分别为各主控因素量化值的最小值和最大值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C中对综合评价指数进行K均值聚类，具体包括以下步骤：
C1、按照K-means算法选择迭代分类，确定K-means算法的迭代次数为10，确定分类类别为4类；
C2、对综合评价指数值进行动态聚类运算，直到迭代稳定；
C3、根据分类结果确定综合评价指数值分类临界值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤D中，变权区间阈值的确定表达如下：
d1＝(f1+f2)/2；d2＝(f3+f4)/2；d3＝(f5+f6)/2；
式中：di为第i个综合评价指数值的变权区间阈值。
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【专利技术属性】
技术研发人员：武强，曾一凡，张婷，刘守强，刘庆礼，刘阳，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，中赟国际工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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