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申请/专利权人：中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司

摘要：本发明公开了一种锚喷巷道摩擦阻力系数的快速预测方法，S1：确定摩擦阻力系数影响因素分别为温度b1、湿度b2、大气压强b3；S2：建立锚喷巷道通风数值模拟模型；S3：采用数值模拟方法，获取摩擦阻力系数样本集；S4：以各摩擦阻力系数影响因素为输入、摩擦阻力系数值为输出，构建基于多层感知器MLP的摩擦阻力系数预测模型；S5：训练摩擦阻力系数预测模型；S6：对最优预测模型进行测试；S7：对待预测巷道的摩擦阻力系数最大值进行预测。本发明方法实现了锚喷巷道摩擦阻力系数的实时预测，并提高了预测准确性、实时性，有效解决了巷道通风阻力计算时摩擦阻力系数值的选用、气象及通风参数变化时摩擦阻力系数实时确定的问题。

主权项：1.一种锚喷巷道摩擦阻力系数的快速预测方法，其特征在于包括以下步骤：S1：确定摩擦阻力系数影响因素确定摩擦阻力系数的三项影响因素分别为温度b1、湿度b2、大气压强b3；S2：建立锚喷巷道通风数值模拟模型选取实际井下巷道作为原型，建立锚喷支护的均直巷道通风数值模拟模型；所述锚喷巷道通风数值模拟模型用于对不同温度b1、湿度b2、大气压强b3条件下的通风阻力进行数值模拟；S3：获取摩擦阻力系数样本集采用数值模拟方法，运行锚喷巷道通风数值模拟模型，获取摩擦阻力系数影响因素的N种取值组合下摩擦阻力系数的数据，得到摩擦阻力系数样本集C＝{c1,c2,...,cn,...,cN}；其中，cn为第n个摩擦阻力系数样本，n∈{1,2,...,N}，N为摩擦阻力系数样本总数，cn＝b1n,b2n,b3n,an，bkn为第n个摩擦阻力系数样本中第k项摩擦阻力系数影响因素的值，an为第n个摩擦阻力系数样本中摩擦阻力系数值；S4：建立摩擦阻力系数预测模型以各摩擦阻力系数影响因素为输入、摩擦阻力系数值为输出，构建基于MLP的摩擦阻力系数预测模型；所述摩擦阻力系数预测模型的输入端集成有归一化处理模块、输出端集成有反归一化处理模块；S5：训练摩擦阻力系数预测模型S5.1：从摩擦阻力系数样本集C中随机选取N1个样本构成训练集，从剩下的N-N1个样本中随机选取N2个样本构成验证集；S5.2：利用训练集对所述摩擦阻力系数预测模型进行训练，并利用验证集对训练后的摩擦阻力系数预测模型进行验证，计算验证集的相对误差ε1；S5.3：判断验证集的相对误差ε1是否低于预设的阈值：若是，则输出此时的摩擦阻力系数预测模型为最优预测模型；若否，则调整摩擦阻力系数预测模型的参数，返回S5.1；S6：对最优预测模型进行测试S6.1：选取摩擦阻力系数样本集C中剩下的N-N1-N2个样本构成测试集；S6.2：利用测试集对所述最优预测模型进行测试，计算测试集的相对误差ε2；S6.3：判断测试集的相对误差ε2是否低于预设的阈值：若是，则所述最优预测模型符合准确性要求，进入S7；若否，则调整所述最优预测模型的参数，返回S5.1；S7：对待预测巷道的摩擦阻力系数最大值进行预测S7.1：获取待预测巷道的摩擦阻力系数影响因素的数据；S7.2：将待预测巷道的各摩擦阻力系数影响因素的数据输入所述最优预测模型中，输出待预测巷道的摩擦阻力系数的预测值。

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