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为了进一步提高煤矿区煤与煤层气的共采效率，优化现阶段的煤与煤层气协调开发模式是关键。以晋城矿区为研究对象，我们基于层次规划思想，提出了“采煤工作面→采区→矿井”三层级的煤与煤层气协调开发模式优化决策思路。通过非线性规划数学方法，我们构建了采煤工作面煤与煤层气协调开发模式的优化决策理论。

在研究过程中，我们明确了采煤工作面煤与煤层气开发的三区范围，并基于三区时长控制的关键因素，建立了三区时长控制机制。该机制明确了特殊阶段的转换临界指标，确保开发模式的安全性、经济性和资源效益性。为了量化评估这种协调开发模式的效果，我们采用了系统分析及归纳演绎法，从安全性、经济性和资源效益性三个方面构建了评价指标体系及评价考核标准。该评价体系在寺河煤矿东五盘区5301采煤工作面的应用中，验证了其良好的现场适用性。

基于BP神经网络算法，我们进一步建立了煤层气开采量的预测模型，以寺河煤矿的地面垂直井和井下顺层长钻孔为代表，分析论证了其现场可操作性。如果您对BP神经网络算法的详细应用感兴趣，可以参考以下链接获取更多信息：BP神经网络逼近非线性函数、BP神经网络拟合非线性函数 以及 应用BP神经网络逼近非线性函数。

我们以三区时长控制机制为纽带，基于煤与煤层气开发的全生命周期资源量守恒定律，引入了煤层气开采量预测模型，最终构建了以三区时长为最基本待求解变量的采煤工作面煤与煤层气协调开发模型。通过这种优化模型的应用，能够有效提高煤矿区的资源利用率和生产效率，为煤与煤层气的高效共采提供了科学依据。