煤炭工程 ›› 2025, Vol. 57 ›› Issue (8): 178-187.doi: 10. 11799/ ce202508024
基于PSO-GA-BP优化算法的煤焦油产率预测研究
詹润,韩锋,张文永,刘英明,刘桂建,黄毅
1. 安徽省煤田地质局勘查研究院,安徽 合肥 230088
2. 安徽省战略性矿产资源深部探测与评价利用重点实验室,安徽 合肥 230009
3. 中国科学技术大学 地球和空间科学学院,安徽 合肥 230000
4. 安徽大学 资源与环境工程学院,安徽 合肥 230601
5. 四川省科源工程技术测试中心,四川 成都 610091
摘要:
为了提高焦油产率预测的精度和效率,鉴于煤岩煤质指标之间的多元非线性复杂关系,通过筛选两淮煤田以往煤岩煤质指标较为齐全的129组钻孔数据,利用Pearson相关系数法相关性分析确定了氢碳比、氢元素、镜质组、挥发分与焦油产率相关性最强,氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化硅、氧化铝、固定碳与焦油产率相关性中等,其他指标相关性较弱,并将影响焦油产率的特征参数划分为“强、强+中、强+中+弱”三种指标参数组合,建立了基于PSO-GA-BP的组合优化算法预测模型,通过对不同参数组合进行机器学习训练,对比分析了不同预测模型实际应用效果。结果表明:“强+中”特征参数组合样本数据在训练过程中,性能和训练状态较优,其最佳适应度最大,绝对系数R2、均方根误RMSE、平均绝对误差MAE均好于其他特征参数组合。通过与BP、GA-BP、PSO-BP算法模型进行对比,PSO-GA-BP 组合优化算法模型误差最小,在提高焦油产率预测精度和数据拟合效果方面更具优势。将本次利用钻孔建立的PSO-GA-BP组合算法模型应用到巷道采集扩展样品焦油产率预测中,预测模型表现出较好的泛化能力。建立完整和全面的煤岩煤质数据库,利用先进智能算法,可进一步提高模型学习能力和预测效果。
中图分类号: