长壁工作面支架阻力与涌水量时间序列数据联动关系分析
范钢伟
李其振
张东升
中国矿业大学 矿业工程学院,江苏 徐州 221116
摘要：长壁工作面矿压与涌水量间的数据联动关系是实现基于矿山多源信息融合进行开采参数动态决策和灾害智能预警的基础内容之一.基于工作面支架阻力与涌水量现场数据,建立了时间序列GARCH模型,从静态和动态角度挖掘出矿压与涌水量之间的联动性和数据结构特征,提出了基于Almon分布模型的支架工作阻力与涌水量的滞后联动时间计算方法.研究结果表明:工作面回采期间工作面涌水量峰值和支架阻力之间具有显著的时变关联性;工作面支架阻力变动率和涌水量变动率均呈现非正态分布且具有波动集聚性和自相关性;在平稳时间序列ADF单位根检验、格兰杰因果检验和自相关检验的基础上,构建了支架阻力与涌水量数据的 ARMA-GARCH-t-Copula边缘分布组合模型,确定了采用Clayton-Copula函数来描述两者数据的非对称相关结构特征和数据联动程度,可以捕捉到工作面支架阻力处于下降趋势或者剧烈波动时数据联动性更强,即顶板发生来压时,工作面涌水量也将出现峰值拐点;从动态角度建立了DCC-GARCH分析模型,案例工作面支架工作阻力和涌水量动态系数在-0.264 9～0.264 9 波动,总体波动具有正联动性和长期协整关系;通过PDL估计模型对Almon分布滞后模型的参数进行了分析,提出了工作面支架阻力和涌水量数据滞后期的计算方法.研究成果可为长壁开采涌水量动态预测与智能预警提供基础数据分析模型.
关键词：长壁开采支架阻力涌水量数据关联边缘分布组合模型滞后模型
分类号：TD323(矿山压力与支护)TD742(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(51774268)国家自然科学基金(51974291)
论文发表日期：2023-12-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 669-679 )
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