一种突出煤层关键开采参数快速优选方法技术

发明专利技术提供一种突出煤层关键开采参数快速优选方法。该方法包括构建煤矿的图形基本信息模型、赋予煤矿特征信息、开采模拟、构建CNN‑LSTM预测模型、得到在不同开采条件下变化、构建Lorenz的混沌引子等步骤。该方法能够随着理论的不断突破，而对模型进行改进，模型具有很强的学习能力，能够适应不断变化的复杂地质环境。对于煤层群参数的确定具有非常好的预测性，能够高效进行选择，输出备选参数集合。

A rapid optimization method for key mining parameters of outburst coal seam

【技术实现步骤摘要】
一种突出煤层关键开采参数快速优选方法
本专利技术涉及矿山技术工程领域，特别涉及一种突出煤层关键开采参数快速优选方法。
技术介绍
现有技术中，煤矿在选择开采参数时主要依据经验，并不能全面综合的考虑多个因素。开采参数的选择不当将会造成矿井采掘失调，产生安全隐患，同时浪费人力财力。对煤矿进行数值模拟能够根据相关的计算机软件对开采过程中的应力变化、位移变化、裂隙变化和瓦斯场变化进行模拟分析。从而为生产实践提供较准确的参考数据。然而现有数值模拟方法的操作复杂，无法实现交互更改。无形中增加了用户使用软件进行数值模拟的难度。因此，亟需开发一种更加准确的预测模型和方法优化模型。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种突出煤层关键开采参数快速优选方法，以解决现有技术中存在的问题。为实现本专利技术目的而采用的技术方案是这样的，一种突出煤层关键开采参数快速优选方法，包括以下步骤：1)构建自动数值模拟模型，通过构建重复命令系统。三维有限差分程序根据煤矿基本信息模拟分析获得煤矿的图形基本信息模型。其中，所述煤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种突出煤层关键开采参数快速优选方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)构建自动数值模拟模型，通过构建重复命令系统；三维有限差分程序根据煤矿基本信息模拟分析获得煤矿的图形基本信息模型；其中，所述煤矿基本信息包括煤岩层的倾角和厚度；各个煤岩层均划分为一定数量的单元；/n2)为图形基本信息模型中不同位置的单元赋予煤矿特征信息；其中，所述煤矿特征信息包括初始物理力学参数；所述物理力学性质参数包括岩石容重、抗压、抗剪、抗拉强度和切向刚度；/n3)输入煤矿模拟开采信息，进行程序化开采模拟；输出开采过程中的应力场变化、位移场变化、瓦斯压力场变化和裂隙场变化并储存于数据库中；其中，所述开采信息包括开采顺...

【技术特征摘要】
1.一种突出煤层关键开采参数快速优选方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)构建自动数值模拟模型，通过构建重复命令系统；三维有限差分程序根据煤矿基本信息模拟分析获得煤矿的图形基本信息模型；其中，所述煤矿基本信息包括煤岩层的倾角和厚度；各个煤岩层均划分为一定数量的单元；
2)为图形基本信息模型中不同位置的单元赋予煤矿特征信息；其中，所述煤矿特征信息包括初始物理力学参数；所述物理力学性质参数包括岩石容重、抗压、抗剪、抗拉强度和切向刚度；
3)输入煤矿模拟开采信息，进行程序化开采模拟；输出开采过程中的应力场变化、位移场变化、瓦斯压力场变化和裂隙场变化并储存于数据库中；其中，所述开采信息包括开采顺序、采高和开采速率；
4)分别改变煤层开采顺序、采高和开采速度，重复步骤3)，获得不同开采顺序、不同采高和不同开采速度下位移场、应力场、瓦斯场和裂隙场数据集；
5)改变煤岩层初始物理力学参数，重复步骤2)～步骤4)，得到在不同初始物理力学参数条件下煤层数值模拟的样本数据次级库；
6)改变煤岩层倾角和厚度，重复步骤1)～步骤5)，得到不同煤岩层倾角和厚度下煤岩模拟的样本数据总数据库；
7)对上述数据进行归一化处理；进行灰色关联分析，分析煤层开采顺序、采高、开采速度、煤岩层倾角、煤岩层厚度和物理力学参数的变量特征；
8)构建CNN-LSTM预测模型并训练；其中，CNN-LSTM预测模型包括两个卷积神经层和长短期神经层；所述卷积神经层包括输入层、卷积层、池化层、权连接层和输出层；
9)输入所需模拟的煤矿信息，改变煤层开采顺序、采高和开采速度，得到在不同开采条件下的应力场变化、位移场变化、瓦斯场和裂隙场变化；其中，所述包括煤矿信息包括煤岩层倾角、煤岩层厚度和物理力学参数的变量特征；
10)将煤层应力场变化、位移场变化、瓦斯场变化和裂隙场变化作为四个变量，构建常微分方程组；使用L...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹全乐，张碧川，甯彦皓，陈子涵，苏二磊，冉启灿，谭旭静，文沛然，吴斐，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50