CN108256684A - 一种基于灰色数列模型的涌水量预测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于灰色数列模型的涌水量预测方法，包括：收集目标区域往年实际涌水量数据；基于实际涌水量数据，建立灰色数列预测模型；对比模型计算结果与实际涌水量数据，预测目标区域涌水量。本发明基于灰色数列预测方法，仅运用预测对象自身的时间序列，将影响客观系统的诸多因素及它们之间的关系定为灰色量，建立模型进行预测，预测结果合理可靠，具有一定的新颖性，且本发明操作简单，易于实际应用，为涌水量预测提供了一种新的方法和思路。

Description

一种基于灰色数列模型的涌水量预测方法

技术领域

本发明涉及煤矿开采涌水量预测技术领域，具体涉及一种基于灰色数列模型的涌水量预测方法。

背景技术

矿井涌水量是矿井水害防治工作的一个十分关键且具有基础意义的量。在矿井水害防治技术进程中，形成了许多关于涌水量预测的理论和方法，常见的有解析法、水文地质比拟法、动静储量法、数值模拟法等这些方法大多操作较为繁琐，考虑因素较为复杂，本发明针对这一问题提供一种操作简单，且可以定性与定量预测涌水量的方法。

发明内容

1.本发明的目的

鉴于此，本发明针对煤矿开采涌水量预测技术的不足，提供一种定性与定量预测涌水量的方法。

2.本发明的技术方案

为实现上述目的，本发明一种领域，具体涉及一种基于灰色数列模型的涌水量预测方法，该方法包括：步骤A，收集目标区域往年实际涌水量数据；步骤B，基于实际涌水量数据，建立灰色数列预测模型；步骤C，对比模型计算结果与实际涌水量数据，预测目标区域涌水量。

本发明基于灰色数列预测方法，仅运用预测对象自身的时间序列，将影响客观系统的诸多因素及它们之间的关系定为灰色量，建立模型进行预测，预测结果合理可靠，具有一定的新颖性，且本发明操作简单，易于实际应用，为涌水量预测提供了一种新的方法和思路。

附图说明

此处用来说明的附图是为了对本发明的进一步解释和说明，为本申请的一部分，但并不能限定本发明。

图1为本发明基于灰色数列模型的涌水量预测方法流程图。

具体实施方案

下面结合附图及本发明所应用的实例，对本发明进行进一步说明。

图1为本发明基于灰色数列模型的涌水量预测方法流程图。如图1所示，该方法包括：

步骤A，收集目标区域往年实际涌水量数据；

步骤B，基于实际涌水量数据，建立灰色数列预测模型；

步骤C，对比模型计算结果与实际涌水量数据，预测目标区域涌水量。

以下结合具体实例，对上述每一步骤进行解释说明。

步骤A，收集目标区域往年实际涌水量数据。

在本发明实例中，结合某矿生产实践，收集该矿在2010年～2013年份期间-796m水平年平均矿井涌水量，具体见表1。

表1 2010年～2013年年平均涌水量统计表

年份	2010	2011	2012
				涌水量(m3/h)	51.5	51.4	51.0

步骤B，基于实际涌水量数据，建立灰色数列预测模型。

本发明实例中，基于步骤A中收集的实际涌水量，建立灰色数列预测模型，具体过程：

(1)原始子数据序列

X⁽⁰⁾＝[X⁽⁰⁾(1)，X⁽⁰⁾(2)，X⁽⁰⁾(3)]＝[51.5，51.4，51.0]

(2)对子数据序列作一次累加生成(1-AGO)即：

X⁽¹⁾＝[X⁽¹⁾(1)，X⁽¹⁾(2)，X⁽¹⁾(3)]＝[51.5，102.9，153.9]

注：X⁽¹⁾(1)＝X⁽⁰⁾(1)

(3)定义GM(1，1)

预测方程：X⁽⁰⁾(k)+Az⁽¹⁾(k)＝b k＝1,2,3…….n

白化方程：

白化预测方程：

反推方程：X⁽⁰⁾(k)＝X⁽¹⁾(k)-X⁽¹⁾(k-1)

其中：a为发展系数；b为灰色量。

定义：

步骤C，对比模型计算结果与实际涌水量数据，预测目标区域涌水量。

根据步骤B中的公式及步骤A中的数据可求解出：a＝0.0078；b＝52.003

所以：

2010～2013年涌水量结果结果如下表2所示。

表2 2010年～2013年年平均涌水量预测结果

年份	2010	2011	2012
				X(1)	51.5	102.9	153.902
X(0)	51.5	51.4	51.002
				相对误差	0	0	0.0039

带入上述公式计算可得到2013年和2014年涌水量预测结果分别为为50.605m³/h、50.212m³/h。

本发明基于灰色数列预测方法，仅运用预测对象自身的时间序列，将影响客观系统的诸多因素及它们之间的关系定为灰色量，建立模型进行预测，预测结果合理可靠，具有一定的新颖性，且本发明操作简单，易于实际应用，为涌水量预测提供了一种新的方法和思路。

以上所述具体实例，对本发明的目的，过程和有益效果进行详细说明，并不用于限定本发明的限定范围，凡在本发明的精神原则之内，所做的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于灰色数列模型的涌水量预测方法，其特征在于，该方法包括：

步骤A，收集目标区域往年实际涌水量数据；

步骤B，基于实际涌水量数据，建立灰色数列预测模型；

步骤C，对比模型计算结果与实际涌水量数据，预测目标区域涌水量。

2.如权利要求1所述的一种基于灰色数列模型的涌水量预测方法，其特征在于，步骤B中，基于实际涌水量数据，建立灰色数列预测模型，具体过程如下：

(1)原始子数据序列

X⁽⁰⁾＝[X⁽⁰⁾(1)，X⁽⁰⁾(2)，X⁽⁰⁾(3)]＝[51.5，51.4，51.0]

(2)对子数据序列作一次累加生成(1-AGO)即：

X⁽¹⁾＝[X⁽¹⁾(1)，X⁽¹⁾(2)，X⁽¹⁾(3)]＝[51.5，102.9，153.9]

注：X⁽¹⁾(1)＝X⁽⁰⁾(1)

(3)定义GM(1，1)

预测方程：X⁽⁰⁾(k)+Az⁽¹⁾(k)＝b k＝1,2,3…….n

白化方程：

白化预测方程：

反推方程：X⁽⁰⁾(k)＝X⁽¹⁾(k)-X⁽¹⁾(k-1)

其中：a为发展系数；b为灰色量。

定义：

3.如权利要求1所述的一种基于灰色数列模型的涌水量预测方法，其特征在于，步骤C中，对比模型计算结果与实际涌水量数据，预测目标区域涌水量。

根据步骤B中的公式及步骤A中的数据可求解出：a＝0.0078；b＝52.003所以得到方程：