金属矿山 ›› 2026, Vol. 55 ›› Issue (7): 260-.
石福泰1 王强华1 马良慧1 韩 进1 郑有东1 范志伟1 李培根2
SHI Futai1 WANG Qianghua1 MA Lianghui1 HAN Jin1 ZHENG Youdong1 FAN Zhiwei1 LI Peigen2
摘要: 针对目前矿井充水水源判别模型存在的特征提取不充分、模型参数优化不足、非线性数据处理能力差 等问题,提出了一种基于差分进化—灰狼优化算法(Differential Evolution-Grey Wolf Optimizer,DE-GWO)与特征融合的 矿井充水水源判别模型。该模型首先利用核主成分分析(Kernel Principal Component Analysis,KPCA)法对矿井充水水 源的高维非线性水化学特征进行降维融合,消除特征冗余并保留关键信息。然后通过DE-GWO算法自适应寻优确定 支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的惩罚因子和核函数参数,避免人工调参的局限性,实现特征在核空间中 的深度非线性融合与分类。最后将降维融合后的特征输入经DE-GWO算法优化后的SVM模型中,构建出矿井充水 水源判别模型。测试结果表明:在钱营孜煤矿应用中,模型的判别准确率能够达到99.4%,判别耗时最短为0.97 s;并 且在30 dB高斯噪声、样本缺失20%和特征扰动±10%的干扰条件下,模型均方根误差分别为0.031、0.032和0.031, 均低于0.1,表现出优异的抗干扰能力和稳定性,能够实现对大气降水、地表水、地下水和老空水4类水源的准确判 别。研究反映出,该模型能够快速准确地对矿井充水水源进行判别,为矿井突水水源的快速识别和防治决策提供了 可靠的技术手段。
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