基于Transformer的矿井内因火灾时间序列预测方法

传统的基于机器学习的矿井内因火灾预测方法尽管具备一定的预测能力,然而在处理复杂的多变量数据时不能有效捕捉数据间的全局依赖关系,导致预测精度较低。针对上述问题,提出了一种基于Transformer的矿井内因火灾时间序列预测方法。首先,采用Hampel滤波器和拉格朗日插值法对数据进行异常值检测和缺失值填补。然后,利用Transformer的自注意力机制对时间序列数据进行特征提取及趋势预测。最后,通过调节滑动窗口的大小与步长,在不同的时间步长和预测长度下对模型进行不同时间维度的训练。结合气体分析法将矿井火灾产生的标志性气体(CO,O_(2),N_(2),CO_(2),C_(2)H_(2),C_(2)H4,C_(2)H_(6))作为模型输入变量,其中CO作为模型输出的目标变量,O_(2),N_(2),CO_(2),C_(2)H_(2),C_(2)H4,C_(2)H_(6)作为模型输入的协变量。选取陕煤集团柠条塔煤矿S1206回风隅角火灾预警的束管数据进行实验验证,结果表明:①对CO进行单变量预测和多变量预测,多变量预测相比单变量预测有着更高的预测精度,说明多变量预测能通过捕捉序列间的相关性提高模型的预测精度。②当时间步长固定时,基于Transformer的矿井内因火灾预测模型的预测精度随着预测长度的增加而下降。当预测长度固定时,模型的预测精度随时间步长增加而提高。③Transformer算法的预测精度较长短时记忆(LSTM)算法和循环神经网络(RNN)算法分别提高了7.1%~12.6%和20.9%~24.9%。

核电站电力电缆芯温预测与内因火灾预警研究

针对核电站中大量电力电缆集中敷设,电缆内部热量大量积聚,增加火灾风险的问题,提出利用线芯导体的异常温升这一极早期特征作为电缆内因火灾的预警方法。构建三芯电力电缆暂态热路模型,确立外护套表面温度与线芯温度之间的对应关系,开展内因火灾实验,积累研究所需的实验数据,提出基于Levenberg-Marquardt算法的电缆芯温反演计算方法。研究结果表明:将电缆外护套表面温度和电流数据作为输入参数,可实现电缆线芯温度的实时反演计算,能够解决电缆线芯因为包裹在护套内且具有极高的对地电压,导致其温度难以测量而不能以其温升指标作为电缆内因火灾预警依据的问题。研究结果可为预警电缆因电流过热导致的火灾提供参考。

基于组合赋权-物元可拓模型的煤矿内因火灾安全评价

煤矿安全评价中,指标权重的确定尤为关键,对评价结果起着决定性作用。目前,煤矿内因火灾评价中存在指标选取较少、指标权重确定困难、评价等级界定不清等缺点,影响了评价结果的准确性。据此,构建了以煤层地质赋存、开拓开采技术、煤层自燃倾向性、通风条件及采空区管理4个因素为二级指标,煤层厚度、煤层倾角等24种因素为三级指标的煤矿内因火灾评价体系;利用决策模型和欧氏距离函数,将层次分析法主观权重和熵权法客观权重有效融合,获得更为合理的组合权重,利用组合赋权-物元可拓模型对某煤矿内因火灾进行评价,结果为“较安全”等级,与工程实际吻合;将该模型与传统评价方法进行了对比分析,该模型不仅评价结果准确,而且能够反映评价等级内的偏离程度,有效提高了评价结果的精度。

基于云模型的矿井内因火灾危险性判识

为实现矿井内因火灾危险性科学判识,从煤的自燃倾向性、漏风供氧、蓄热散热3个方面分析内因火灾影响因素,构建矿井内因火灾等级评判依据;基于专家确定的指标权重,提出一种基于云模型的矿井内因火灾危险性判识方法,并以实际案例验证模型的合理性。

模糊综合评价在矿井内因火灾评价中的应用

矿井火灾是直接威肋矿井安全生产的主要灾害之一,而矿井火灾又以矿井内因火灾为主。矿井内因火灾的影响因素很多,影响过程也极其复杂。对矿井进行矿井内因火灾安全评价,可以有效识别矿井的火灾危险源和危险源的变化,并对其危险度做出评价,从而为矿井防火安全设计、安全管理提供依据。文中构建了矿井内因火灾评价指标体系的层次结构模型,综合运用模糊综合评价法和层次分析法建立矿井内因火灾模糊综合评价模式。结合实际矿井对其进行安全等级评价,评价结果与实际情况相符。根据评价结果可以采取相应的防灭火措施,为指导矿山安全生产奠定了重要的基础。

硫化矿床内因火灾综合防治措施研究

通过对内因火灾发火原因和机理分析 ,论述了硫化矿石氧化自燃的鉴别性指标 ,列举了内因火灾的多种防治措施和方法 。

煤矿内因火灾防治技术研究现状

随着开采深度和强度的增大 ,煤自燃火灾的发生越来越频繁 ,严重地威胁着国家利益和人民的生命财产安全 ,影响着我国煤炭工业的持续发展。本文介绍了最近几年国内外内因火灾防治技术方面的研究成果 ,重点介绍了国内最新煤自燃机理及防治技术方面的研究成果及应用情况 ,以期为我国煤矿内因火灾的防治提供一条新途径。

凝胶防灭火技术在煤层内因火灾防治中的应用

凝胶防灭火技术以其独特的性能，成功地应用于扑灭矿井工作面火灾、巷道火灾和上分层停采线火灾，并在实际应用中逐步形成一套较完善的灭火工艺和技术，该技术在今后的矿井内因火灾防治中，必能得到更为广泛的雉广应用，成为井下火灾防治的重要手段之一。

煤矿内因火灾防治方法及其有效性分析

介绍了煤矿中煤自然发火的一般规律,并分析了技术方法防(灭)火、均压防(灭)火、黄泥灌浆防(灭)火、氮气防(灭)火、凝胶防(灭)火等几种常用的预防内因火灾的防(灭)火方法;同时,对这些方法的防(灭)火有效性进行了分析,提出了实施这些方法的注意事项,以期能更好地预防煤自燃,从而更好地为矿井安全生产服务.

运用组合探测方法对煤矿内因火灾进行模糊识别

内因火灾是煤矿的重大灾害之一。内因火灾的早期预报是保证煤矿生产安全的重要手段。文章在广泛收集煤炭自燃发火的影响因素和相关知识的基础上,分析了多种探测方法的特点并进行组合运用,以模糊推理为手段,建立了内因火灾早期的模糊识别系统。现场应用证明该方法对煤矿内因火灾的早期识别具有较高的可靠性。

矿井内因火灾的突变分析

根据两类危险源理论，矿井内因火灾形成过程中的各种因素可分为因素集Ｕ和Ｖ，以Ｕ，Ｖ为控制变量，建立了矿井内因火灾的突变模型，提出了量化的处理方法·实例表明，该方法可对矿井内因火灾的进程进行描述和分析·

煤矿内因火灾事故的2级模糊综合评判

采用2级模糊综合评判的方法对煤矿的内因火灾进行评价。首先建立煤矿内因火灾危险性评价指标体系;采用集值统计法确定评价指标权重,用加权平均模型确定内因火灾危险性总的相对隶属度,求出模糊特征向量;最后得出内因火灾危险性等级。

硫化矿床内因火灾灭火试验研究

本文通过对硫化矿石内因火灾灭火方法的选择 ,指出了用钙质胶凝阻燃液防灭火的优越性 ,提出了阻燃液灭火相关参数的计算公式 ;采用试验研究的阻燃剂和自行研制的内因火灾喷淋灭火机进行现场试验 ,有效地扑灭了井下硫化矿石火灾 ,取得了显著的经济效益和社会效益。

矿井内因火灾事故的事故树分析

应用事故树原理,对井下煤自燃发火事故进行分析,找出矿井内因火灾事故的最小割集,最小径集,并对其结构重要性进行了分析,以便掌握矿井内因火灾事故的原因和规律,并为预防矿井内因火灾事故提供科学依据。

我国矿井内因火灾防治技术研究现状

为了矿井内因火灾防治工作更好更快的发展,结合矿井内因火灾形成机理,详细全面地介绍了开采技术措施、堵漏、均压、注浆、惰性气体、阻化剂、凝胶及三相泡沫防灭火技术进行矿井内因火灾防治的原理、技术材料及其工艺设备系统的研究现状,并从加强基础理论研究、加快新型材料及工艺设备研发2个方面进行了矿井内因火灾防治技术发展方向的展望,以保障煤矿安全生产及推动煤炭工业的健康可持续发展。

量温检测技术在采空区内因火灾预报中的应用

采煤工作面采空区不可避免地要有可燃煤的存在,采空区漏风流场供氧条件下,自燃破碎的煤极易形成内因火灾,严重影响着矿井的安全生产。采用温度观测法辅助预报手段,可以及时掌控采空区内部状况及采空区内煤体氧化规律,提供自然发火防治措施的决策依据,从而保障矿井的安全生产,具有巨大的经济、安全和社会效益。

高硫金属矿床内因火灾及其灭火措施

分析了我国金属矿山高硫矿床内因火灾的起因及危害,并对内因火灾防灭火措施进行了探讨。

基于热路模型的矿用高压电缆内因火灾预警研究

线芯的异常温升是矿用电缆内因火灾的极早期特征,及时准确地获取电缆线芯温度是电缆内因火灾预警技术的关键。本文提出了一种通过电缆外护套表面温度推算线芯温度的热路模型算法。该算法依据电缆外护套表面温度、电流、结构参数对电缆线芯导体的温度进行推算。其中,稳态热路模型算法用于电缆正常工作且电流稳定时的温度计算,暂态热路模型算法用于电缆故障时的温度计算。通过矿用电缆内因火灾实验,分析了模型的计算误差,验证了模型算法可行性。结果表明,热路模型算法的计算值与实验值吻合度较高,相对误差小于10%,可作为矿用电缆内因火灾预警的判据。

用事故树法分析矿井内因火灾引起CO中毒事故

给出了矿井内因火灾引起 CO中毒事故的事故树分析思路和方法 ,并举出实例进行了具体分析 ,论证了该方法的可行性和实用性 ,探讨了矿井灾害预防的途径。

基于链式变精度粗糙模糊集采场内因火灾分析

针对地下矿山采场内因火灾影响因素多且复杂,涵盖自燃起火与火灾后果多个层面的情况,综合考虑矿石含硫量、含碳量和矿石温度等因素,建立了采场内因火灾多层面分析的指标体系,构建以影响指标为条件属性和以采场内因火灾自燃起火及火灾后果为决策属性的链式变精度粗糙集模型。对采场内因火灾的自燃起火可能性及火灾后果严重性进行了链式关联决策分析,得到了9条置信度为55%以上的采场内因火灾自燃起火决策规则及5条置信度为50%以上的采场内因火灾后果的决策规则。根据链式因果关系对两类规则进行归并整合,得到了采场内因火灾涵盖起因与后果的组合规律。结果表明:该方法能够科学全面地分析采场内因火灾等存在链式关联层面的不确定概率性问题,为矿山预判、应对采场内因火灾及保障安全生产提供了指导。