基于分形与混沌的煤自燃参数及状态预报研究
【摘要】：
煤自燃火灾是影响煤矿安全生产的主要灾害之一，探索煤自燃现象背后的规律性，对火灾进行有效的预测和预报具有非常重要的理论意义和工程应用价值。为此，本论文应用混沌和分形的相关理论从一个新的角度对煤自燃现象进行一些尝试性研究。分析了煤的分形孔隙结构，计算了煤体的孔隙度、分形通道的曲折因子、扩散系数以及其它的一些特性参数。另外，用分形理论对煤自然氧化时间序列进行研究，其结果表明，煤自然氧化时间序列虽然表面上杂乱无章，但在无标度区内具有标度对称性，可以用分维数来定量描述。松散煤体自然氧化时间序列是一种分形时间序列，满足分形分布。分维数的大小反映了煤氧化的不同程度，出现异常情况下气体时间序列分维数比正常情况下高，而Hurst指数值则正好相反。它们都表明了系统出现异常时的状态更加的复杂和无规律。并从混沌学的角度讨论了煤自然氧化时间序列的混沌特性、系统独立变量的最小数目以及系统的混沌度等混沌动力学参数。最后，应用基于最大Lyapunov指数的时间序列预报方法对煤自然氧化混沌时间序列进行了尝试性的预报。
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TD752
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