基于深度学习的采动地裂缝成因分析和预测

基于深度学习,提出了一种分析采动地裂缝成因及预测地裂缝发育程度的方法。通过分析官地煤矿的井田地质测量资料和实地调查,确定了11类影响地裂缝发育的因素;依据地裂缝面积与采空区面积的比值,将地裂缝发育程度分为4类。利用深度学习的方法,构建了全连接深度神经网络模型(DNN)对裂缝发育程度进行预测;以预测准确率为指标,通过6次特征选择对影响因素的重要性进行了分析。特征选择的结果表明:开采层数、开采总厚度、开采宽度、开采深度、砂泥岩比、开采长度是影响地裂缝发育的主要特征,地质构造和地表出露是次要特征,煤层倾角、地形坡度、相对位置是冗余特征。与卷积神经网络(CNN)及循环神经网络(RNN/LSTM)模型的训练结果相比,DNN模型预测准确率较高。     

浑河断裂活动性对抚顺市区地裂缝的影响

辽宁抚顺是一个以燃料工业为主的综合性工业城市,素有煤都之称,由于长期的煤矿开采,滑坡、地面沉陷、塌陷、地裂缝、矿震等地质灾害频繁发生,其中地裂缝对市区已建城区建构筑物的直接破坏比较严重,地裂缝是指与地震无直接关系的地面或房屋等建筑物开裂现象。在市区内,典型的地段有抚顺西露天采场北帮和市区东部的东林-榆林地区,位于其上的居民区和工厂企业大部分被搬迁。由于浑河断裂在抚顺市区通过,规模较大的地裂缝均位于主干断裂及次级断裂之上,因此对浑河断裂活动性的讨论尤为重要,本文重点论述了在煤田开采引发地质灾害的基础上,断裂本身的活动性对地裂缝的影响。     

三维电法超前探在巷道掘进水害防治中的应用

超前探测是煤矿开采之前一个必要的环节,该环节的实施能够使开采人员明确煤层顶底板的富水情况,同时还能够明确煤矿围岩的富水情况,进而使开采人员充分了解矿井中断层的构造等相关信息,从而保障煤矿开采的安全性。目前,在使用的矿井超前探测方法中,三维电法超前探测技术是一种常用技术,具有良好的探测预报效果。     

地质勘察中高密度电法的应用研究

高密度电法基本原理与传统电阻率法相同,所以高密度电法也被称作是直流高密度电阻率法。近年来该方法被广泛的应用在重大场地的工程地质调查、坝基及桥墩选址、采空区及地裂缝探测等众多工程勘察领域。本文简要介绍了高密度电法的基本原理、工作流程及后期资料处理,并结合实例针对高密度电法在地下空洞探测、地下管线探测及堤防隐患探测中的应用进行了介绍,总结了高密度电法勘探方法,对工程项目具有较大指导意义。     

基于模糊层次分析法的采动地裂缝发育等级评价——以沁水煤田为例

煤炭资源的开采对生态环境造有极大破坏。为准确掌握采煤裂缝的诱发因素、发育规律并对裂缝发育等级进行预测,基于层次分析法和模糊综合评价法建立采动地裂缝发育等级评价模型。根据工程条件,确定合适的评价指标体系,依据层次分析法确定各评价指标权重,通过模糊数学方法构造隶属函数,并以某矿80806与80808工作面为研究背景,对地裂缝发育情况进行模糊综合评价。结果表明：工作面上方地表裂缝发育情况与所提出评价方法的评价结果匹配良好,说明所提出的评价方法适合该煤矿的采动地裂缝发育等级评价,评价结果对开采沉陷损害程度评价具有一定的指导意义。     

浅谈瞬变电磁法在煤矿探测底板含水性中的应用

良庄煤矿是1954年开采得老矿,随着矿井开采时间不断延长,资源枯竭成为制约煤矿发展得主要障碍,为了延长矿井的寿命,自2004年良庄煤矿开始回采十五层煤。十五层煤底板下距徐家庄灰岩深度平均23m,距奥陶系灰岩65m,根据邻近的水文观测孔资料分析,徐家庄灰岩水位在-300米、奥陶系灰岩水位在±0米,十五层煤得开采受徐、奥灰突水威胁。因此工作面开采前,必须对工作面底板主要含水岩层(徐灰、奥灰)的含水性进行探测,为工作面得安全开采提供可靠依据。煤矿底板富水性探测的方法有很多种,矿井瞬变电磁法探测是将成熟的地面瞬变电磁法应用于煤矿井下,在良庄煤矿是一种尝试,2004年8月矿井瞬变电磁作为一种新技术,在良庄煤矿东21513工作面回风巷,首次使用矿井瞬变电磁法探测工作面底板富水构造,取得了很好的效果,因此矿井瞬变电磁被广泛应用于后组煤工作面底板富水构造探测。     

乌东煤矿45~#急倾斜煤层采空区与水患探测分析

神新公司乌东煤矿急倾斜特厚煤层已进入深部开采水平。历史性无序开采形成的采空区分布的不规则性与水患严重影响深部安全开采。以乌东煤矿+600水平东冀45#急倾斜煤层工作面附近历史性采空区与水患探测为目标。通过现场调查,基于雷达探测,分析了采空区与水患情况,为现场安全开采提供科学依据。     

煤矿采空区探测方法探究

煤矿是一种十分重要的资源,而煤矿在长时间的开采之后就会出现采空现象,这个人们的生命财产安全带来一定的影响,并造成煤矿企业经济效益的损失.针对煤矿采空区的测探,本文将对简要说明目前煤矿采空区中比较常用的几种探测方法,并介绍其主要原理以及技术特征,主要方法包含高密度电阻率法、氧气探测法、地震勘测法以及综合探测法等.     

高密度电法在探测煤矿塌陷区中的应用研究

对黄土地层煤矿采空塌陷区的地球物理勘察方法的研究较少,文章以兰州市红古区窑街煤矿和平凉市东峡煤矿塌陷区探测为例,采用高密度电法对煤矿塌陷区地层结构、裂缝发育、塌陷的区域等进行了探测。现场用二维剖面法采集物探数据并利用地形校正等手段提高数据采集精度,再辅以二维反演进行大小校正,结合现场地质调查对数据进行了分析解释,最后通过钻探资料验证了高密度电法对采空区探测的准确性。本研究成果为以后的采空区地质灾害调查工作提供参考。     

煤矿水害隐患探测方法与应用研究

煤矿水害是煤炭资源开采中常见的一种灾害,探明煤矿地下不明水体分布及水量是防止水害事故发生的有效方法.总结了煤矿突水征兆、典型剖析原有治理煤矿水害隐患技术存在的缺陷,探测出云南兴云煤矿多处存在岩溶裂隙水害隐患,该案例对类似煤矿岩溶裂隙水害隐患探测及有效防治具有重要的指导意义.     

抚顺城区地裂缝发育特征

根据现场调查、勘探成果,在煤田地质环境条件分析的基础上,简要阐述受煤田开采工程活动综合影响下的抚顺城区地裂缝基本发育特征及成因。抚顺城区地裂缝是受采矿及F1、F1A等断层带等因素综合作用,地表岩土体开裂,在地面形成一定长度和宽度的裂缝,通常随地面变形、地面沉陷的发生而发展,是采空区上部地质体结构发生变化的外在表现,当断层发生局部活化效应时,对地裂缝起着扩散放大作用,为此提出相应的防治对策。     

西安市地裂缝灾害的勘察统计分析与防治

作为主要的地质灾害之一,当前西安市发的地裂缝已造成严重的经济损失,危害到城市市政设施和建设以及居民建筑建设.本文首先对西安市的地质环境背景的进行分析,探讨了西安市地裂缝灾害的特征和成因分类,用模糊综合评判法对地裂缝灾害进行了危险性评价,探讨了西安市地裂缝灾害的勘察统计情况.     

多道瞬态面波技术在金州石河岩溶勘察中的应用

多道瞬态面波勘探技术是一种高新技术,在地质灾害勘察中应用效果良好,具有可探测范围内精度高．速度快,成本低等优点。在金州石河岩溶勘察中,我们利用多道瞬态面波技术,对地表变形区域及推断存在地下溶洞的区域进行了探测,利用瞬态瑞雷面波数据解译软件及成果软件对解译成果进行了分析绘图。利用解译成果可以获取岩溶塌陷坑的浅层形态以及对岩土体力学性质进行初步判断。     

辛置煤矿10409工作面底板破坏特征

根据辛置煤矿底板下三带的现场测试成果,分析了开采煤层底板破坏带厚度、阻水性变化以及破坏带时空特征,提出了评价带压开采的最小临界突水系数,为辛置煤矿带压开采评价提供了符合实际的评价依据,成果可为其它矿井借鉴采用。     

厚松散层薄基岩特厚煤层综放开采覆岩破坏特征研究

我国西部矿区的煤炭开采,具有煤层厚度大、基岩薄、开采强度大等特点,导致覆岩严重破坏,地表变形剧烈,出现地裂缝、台阶、塌陷等较大非连续变形,引发多种地质灾害并造成地表建筑物严重损坏。本文针对厚松散层薄基岩特厚煤层条件下,综放开采形成的覆岩破坏特征及下沉、地裂缝、台阶等的观测分析研究,得出了厚松散层薄基岩综放开采较常规条件开采,具有下沉系数大,下沉速度快,移动的初始期、活跃期更短,在开采边界内侧形成永久台阶的沉陷特点。揭示了工作面薄基岩伴随周期来压,在水平方向上形成动态压力拱,上覆岩层呈梯型断裂,发育至松散层内部,迅速传递至地表,形成台阶裂缝的覆岩破坏机理。该研究可为煤矿生产安全管理及地表垮塌灾害防控技术制定提供借鉴。     

瞬变电磁法在探测煤层顶底板砂岩水中的应用

长期以来,煤矿水害给国家和人民带来的经济损失和人身伤亡极为惨重,严重威胁着煤矿的安全生产,许多矿井在实际建井生产中发现水文地质条件较复杂,井下发生多次在巷道掘进中冒顶突水事故,给井下施工带来很大困难。因此在煤矿开采前需探明煤层顶底板砂岩的富含水性。本文以潞安常村煤矿电法勘探为例介绍了如何利用瞬变电磁法探测煤层顶底板砂岩水,并且在资料解释处理过程中采用了特殊处理方法,该方法已在晋城、朔州、潞安各矿等多个矿区进行了运用,部分资料成果在煤矿生产过程中已得到验证,准确率相对较高,充分说明了瞬变电磁法在探测煤层顶底板水方面起到的重要作用。     

硬厚片麻岩下综放采煤覆岩破坏规律初探

新集煤矿13煤处于厚层、坚硬推覆体片麻岩下综放开采,通过对覆岩破坏的应力法预测和地面施工钻孔探测,初步掌握了坚硬片麻岩的采后破坏规律,为坚硬顶板下安全开采和片麻岩下提高开采上限提供了依据.     

二维地震法探测煤矿采区断层技术

为了解决复杂地质条件下煤矿采区断层给开采带来的不利影响问题.采用二维地震法,对矿区煤层断层构造及断层位置进行探测.结果表明:应用二维地震法对探测的矿区获得的反射波变化特征明显,波形比较稳定,在测区内可连续追踪,能较好地反映出煤系地层的起伏形态;在数据处理过程中,始终以高信噪比、高保真度、高分辨率为中心,以静校正、反褶积为重点,按照试处理、批处理、改善处理三步进行,能最大限度地提高分析结果的精准度,有效结合地震时间剖面图和瞬时相位剖面图的反映,更加清晰直观地观测出探测结果,探测成果较为显著.     

在查明煤矿采空区时电法勘探的应用

小窑采空区积水,构造及陷落柱导含水,对煤矿的安全生产构成极大威胁,另外小窑无序开采,越界开采,造成民用建筑物裂缝等问题日益突出。查明小窑采空区的具体位置,确定构造及陷落柱的富水性,为煤矿井下开拓及安全生产提供地质依据。电法勘探中的瞬变电磁技术和可控源音频大地电磁法在对小窑采空区的勘察中有独到的应用。     

基于探地雷达的煤矿开采区地表土壤含水率变化研究

利用探地雷达在2013年、2014年对煤矿开采区开采前后土壤含水率进行了探测,并利用地质统计学方法对煤矿开采区土壤含水率的空间变异特征进行了统计分析。研究结果表明,探地雷达能够得到与实验室实测相近的地表土壤含水率。2013、2014年在未开采区L2测线雷达探测土壤含水率分别为0.0837cm~3/cm~3、0.0802cm~3/cm~3,土壤含水率两次探测变化较小,地表土壤水分基本不受降雨等因素的影响。开采区L1测线内开采前土壤含水率为0.083 cm~3/cm~3,开采后地表土壤含水率为0.099 cm~3/cm~3,土壤水分分布主要受沙丘控制,沙丘顶部含水率最小,沙丘底部含水率最大。在开采区正方形小范围内,土壤含水率的分布受植被分布控制,其中沙柳覆盖范围内土壤含水率最大,达到0.12 cm~3/cm~3。该结果有利于辨别影响煤矿开采后地表土壤水分再分布的主要因素,从而为塌陷区复垦提供科学依据。