(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211054410.5 (22)申请日 2022.08.30 (71)申请人 中国矿业大 学 地址 221116 江苏省徐州市铜山区大 学路1 号 (72)发明人 乔伟　呼冬强　程香港　刘梦楠　 段玉路　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 专利代理师 潘文龙 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/18(2006.01) G06N 20/10(2019.01) (54)发明名称 一种巨厚煤层分层综放开采导水裂隙带高 度预测方法 (57)摘要 本发明公开了一种巨厚煤层分层综放开采 导水裂隙带高度预测方法， 包含以下步骤： 收集 预测工作面地质资料， 详细掌握工作面采煤方 法、 覆岩地质条件、 工作面参数。 本发明提出上覆 采空区厚度、 工作面距主关键层距离等新的预测 指标， 提出运用GRA ‑LS‑SVM模型非线性预测方 法， 能够较为准确、 经济的预测出巨厚煤层覆岩 导水裂隙带高度。 权利要求书2页 说明书12页 附图2页 CN 115422740 A 2022.12.02 CN 115422740 A 1.一种巨厚煤层分层综放 开采导水裂隙带高度预测方法， 其特 征在于， 包 含以下步骤： 步骤1、 收集预测工作面地质资料， 详细掌握工作面采煤方法、 覆岩地质条件、 工作面参 数； 步骤2、 收集预测区周边巨厚煤层煤矿开采工作面采高、 采深、 工作面斜长、 硬岩岩性比 例系数、 采空 区厚度、 顶板的单轴抗压强度、 煤层硬度和距主关键层距离等影响巨厚煤层导 水裂隙带高度的影响因素； 步骤3、 运用灰色 关联分析法确定巨厚煤层导水裂隙带高度的主 要影响因素； 步骤4、 统计巨厚煤层导水裂隙带数据， 调研和收集预测区周边巨厚煤层导水裂隙带实 测或模拟数据； 步骤5、 首先选出母因素和子因素， 通过计算灰色关联度来对比子因素对于母因素的贡 献程度， 将导水裂隙高度作为母因素， 将关联度较大的因素作为子因素； 步骤6、 建立 最小二乘 支持向量机的矿井导水裂隙带高度预测函数； 步骤7、 根据 预测函数进行子因素训练验证， 并与实测值对比， 验证模型准确性， 如模型 准确度高， 正式确立预测模型， 如果模型准确度较低， 达不到预测精度， 继续回到步骤3， 重 新确定影响因素； 步骤8、 正式确立预测模型， 进行矿井导水裂隙带高度预测， 得到矿井导水裂隙带高度 预测值。 2.根据权利要求1所述的一种巨厚煤层分层综放开采导水裂隙带高度预测方法， 其特 征在于， 所述 步骤3的具体步骤如下； 步骤3.1、 确定导水裂 隙带高度为参考数列， 工作面采高、 采深、 工作面斜长、 硬岩岩性 比例系数、 采空区厚度、 和距主关键层距离为的比较数列； 步骤3.2、 对参 考数列和比较数列进行 无量纲化处 理； 步骤3.3、 计算每个被评价对象指标序列与参考序列对应元素的差值绝对值、 最大值、 最小值； 步骤3.4、 计算关联系数；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115422740 A 2步骤3.5、 求关联度； 步骤3.6、 对关联度排序， 选取的影响因素对导水裂隙带高度发育贡献程度大， 对导水 裂隙带高度发育影响最大。 3.根据权利要求2所述的一种巨厚煤层分层综放开采导水裂隙带高度预测方法， 其特 征在于， 所述 步骤6的函数模型描述如下： 式中， w为加权值 为非线性 函数， 表示如下： 式中， ei为实际值与估计值之间的误差； γ为 惩罚系数， 拉格朗日函数如下式所示： 其中αi是一个乘数， 方程的优化形式为: 方程的简化形式为： 其中: y＝[y1,y2,...yn]T， 1n＝[1,1...1]T， α ＝[α1, α2,... αn]T为 单位矩阵， 内核函数为： 最后， LS‑SVM的预测函数 可以表示 为： 权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115422740 A 3