煤與瓦斯突出的非線性特征及預(yù)測(cè)模型

1 緒論
　1.1 礦井煤巖瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象及其特征
　　1.1.1 突出
　　1.1.2 壓出
　　1.1.3 傾出
　1.2 煤與瓦斯突出概況
　1.3 煤與瓦斯突出的特點(diǎn)與規(guī)律
　1.4 煤與瓦斯突出機(jī)理研究現(xiàn)狀
　1.5 煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)研究現(xiàn)狀
　　1.5.1 煤與瓦斯突出區(qū)域預(yù)測(cè)
　　1.5.2 工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)
　　1.5.3 突出預(yù)測(cè)敏感指標(biāo)及其臨界值確定方法的研究現(xiàn)狀
　1.6 本書(shū)的研究思路與主要內(nèi)容
2 煤體結(jié)構(gòu)的分形特征與強(qiáng)度的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定方法
　2.1 煤的物理結(jié)構(gòu)
　2.2 煤體結(jié)構(gòu)的分形特征
　　2.2.1 分形和分維的基本概念
　　2.2.2 煤體孔隙裂隙的分形特征
　　2.2.3 煤體碎裂后的塊度分形特征
　2.3 煤體強(qiáng)度的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定方法
　　2.3.1 鉆孔法測(cè)定煤體強(qiáng)度的原理和方法
　　2.3.2 實(shí)驗(yàn)分析
　　2.3.3 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)分析
3 煤與瓦斯突出過(guò)程及其突變特征
　3.1 突變理論基礎(chǔ)
　　3.1.1 基本概念
　　3.1.2 基本突變類(lèi)型
　　3.1.3 尖點(diǎn)突變
　3.2 煤與瓦斯突出過(guò)程實(shí)測(cè)
3.3 煤與瓦斯突出的起動(dòng)和發(fā)展機(jī)制
3.4 煤與瓦斯突出過(guò)程的突變特征
　　3.4.1 突出起動(dòng)過(guò)程的突變勢(shì)函數(shù)
　　3.4.2 煤與瓦斯突出的突變條件
　　3.4.3 突變理論對(duì)防突措施機(jī)理的解釋
3.5 煤與瓦斯突出發(fā)生的強(qiáng)度規(guī)律
　　3.5.1 突出強(qiáng)度的模擬試驗(yàn)研究
　　3.5.2 煤層發(fā)生突出及發(fā)生千噸級(jí)突出的瓦斯壓力最小值的統(tǒng)計(jì)規(guī)律
4 鉆孔瓦斯動(dòng)態(tài)涌出的非線性特征
4.1 概述
4.2 鉆孔瓦斯動(dòng)態(tài)涌出量的理論計(jì)算模型
　　4.2.1 鉆孔瓦斯連續(xù)動(dòng)態(tài)涌出過(guò)程的基本特點(diǎn)
　　4.2.2 理論計(jì)算的基本假設(shè)
　　4.2.3 鉆孔瓦斯徑向不穩(wěn)定流動(dòng)微分方程
　　4.2.4 鉆孔瓦斯動(dòng)態(tài)涌出量的有限差分-復(fù)化求積計(jì)算模型
　　4.2.5 模型中間參數(shù)的確定
　　4.2.6 鉆孔瓦斯動(dòng)態(tài)涌出數(shù)值模擬程序及其驗(yàn)證
4.3 鉆孔瓦斯動(dòng)態(tài)涌出規(guī)律的數(shù)值分析
　　4.3.1 數(shù)值計(jì)算結(jié)果及分析
　　4.3.2 每米鉆孔瓦斯涌出初速度及停鉆衰減涌出量的確定
　4.4 實(shí)際打鉆過(guò)程中瓦斯動(dòng)態(tài)涌出的基本特點(diǎn)
　4.5 鉆孔Q序列分析的相空間理論模型
　4.6 對(duì)實(shí)測(cè)鉆孔Q序列的計(jì)算分析
　4.7 關(guān)于鉆孔Q序列分形特征的分析與討論
5 煤巷掘進(jìn)工作面瓦斯動(dòng)態(tài)涌出的混沌和多重分形特征
　5.1 概述
　5.2 煤巷掘進(jìn)工作面前方煤體的動(dòng)態(tài)顯現(xiàn)與瓦斯涌出的特點(diǎn)
　5.3 煤巷掘進(jìn)工作面Q序列的獲取
　　5.3.1 位村礦14141下風(fēng)巷掘進(jìn)工作面概況
　　5.3.2 原始監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的獲取
　　5.3.3 Q序列數(shù)據(jù)預(yù)處理
　5.4 煤巷掘進(jìn)工作面Q序列的混沌特征
　　5.4.1 相空間重構(gòu)
　　5.4.2 關(guān)聯(lián)維D
　　5.4.3 二階Renyi熵K
　　5.4.4 Lyapunov指數(shù)
　　5.4.5 綜合分析86
　5.5 煤巷掘進(jìn)工作面Q序列的多重分形特征
　　5.5.1 Renyi多重分維Dq和指數(shù)譜f（α）
　　5.5.2 多重分形計(jì)算
　　5.5.3 Q序列的多重分形
　　5.5.4 關(guān)于Q序列多重分形特征的討論
6 基于ANN的煤與瓦斯突出非線性預(yù)測(cè)模型
　6.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
　　6.1.1 概述
　　6.1.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)
　　6.1.3 誤差反向傳播（BP）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
　6.2 基于ANN的煤與瓦斯突出非線性預(yù)測(cè)方法
　　6.2.1 突出危險(xiǎn)性BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型
　　6.2.2 預(yù)測(cè)突出的基本特性指標(biāo)集的確定
　　6.2.3 突出危險(xiǎn)程度分類(lèi)評(píng)價(jià)集的確定
　6.3 突出危險(xiǎn)性BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型的試驗(yàn)驗(yàn)證
　　6.3.1 試驗(yàn)結(jié)果對(duì)模型的驗(yàn)證
　　6.3.2 四因素對(duì)突出的影響程度
　6.4 基于煤巷Q序列多重分形特征的模型實(shí)例應(yīng)用
　　6.4.1 BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建
　　6.4.2 煤巷突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)
　　6.4.3 結(jié)果分析
參考文獻(xiàn)