基于GIS的煤层底板突水预测理论模型

以分析煤层底板水文地质条件、突水因素,突水机理为切入点,介绍了应用GIS技术进行煤矿底板突水预测的方法和步骤,并以太原东山煤矿为例,建立了预测煤层底板突水的多因素突水模式,对突水危险性进行了预测分区,取得了较好的效果,为煤层底板突水预测预报提供了一条新的途径。     

基于尖点突变模型的煤层底板突水 危险性评价

煤矿突水事故是制约煤炭开采的重要因素之一,准确预测煤矿突水对指导煤矿安全开采具有重要意义.煤层在开采后,当底板承受的水压超过自身强度时,会发生不连续突变,即煤层底板岩层失稳破坏形成底板突水,其破坏模式为一种突变现象,符合突变理论中的尖点突变理论的描述,利用突变模型对煤层底板突水进行预测具有可行性.本文结合典型工程案例,选取单位水压岩层底板厚度和底板导水因子作为控制变量,通过求解状态变量实现了煤层底板突水危险性评价,在此基础上,将基于突变模型的煤层底板突水危险性评价结果和传统突水系数法的评价结果进行了对比,证明了突变模型评价过程更加符合突水发生机理且评价结果更加准确.     

基于多源信息复合的煤层底板突水评价

煤层底板突水是多种影响因素综合作用的结果.利用多源信息复合技术,从分析影响煤层底板突水的主要因素入手,结合潘西煤矿以往突水资料,构建适合潘西煤矿千米深矿井的突水模型,对煤矿未采区进行煤层底板突水危险性评价,形成矿井危险程度评价图,对于指导潘西煤矿19煤层安全开采具有重要的理论和实际意义.     

建立在神经网络基础上的煤矿突水预测模型

基于煤矿底板突水机理分析,利用BP神经网络具有分布式记忆、自学习、自适应性等特点,建立煤矿突水预测模型.实例表明,神经网络可以取得满意的预测精度,预测的结果更加可靠.     

基于GIS保德煤矿8煤层底板突水危险性评价

为了准确评价保德煤矿下组煤煤层底板奥灰水突水危险程度,以8煤层开采为例,分析确定了煤层底板突水的各主控因素,通过建立AHP模型计算得出各主控因素权重.并在此基础上得到基于GIS的脆弱性评价模型,对8煤层底板突水危险性做出评价并分区,然后与传统的突水系数法进行比较分析.结果 表明,相对于传统的突水系数法只考虑了水压和隔水...     

基于GIS和脆弱性指数法的矿井底板突水危险性评价

为了评价潘北煤矿A1组煤底板突水危险性,分析了影响该矿井煤层底板突水的主控因素,利用GIS软件强大的空间分析功能,对影响矿井煤层底板的各个主控因素建立空间分布专题图;利用脆弱指数法建立主控因素体系,并确定各个主控因素对底板突水危险性贡献的权重,将各个主控因素进行无量纲处理后按照权重进行复合叠置,在定量化的基础上对矿井底板突水危险性进行分区,将底板已有出(突)水数据与分区结果比较,结果表明,脆弱性指数法可以客观、定量、有效地评价煤层底板突水危险性。     

团柏煤矿底板奥灰水赋存特征研究

团柏煤矿受到顶板K2含水层和底板O2奥灰岩溶水的影响,对矿井安全生产具有一定的威胁。论文分析了底板奥灰水赋存规律,建立了底板含水层突水涌水量预测模型,并利用该模型对团柏煤矿底板奥灰水突水量进行了预测。研究结果对矿井开采设计与矿井防治水工作具有重要的指导意义。     

基于PCA-BP的煤层底板突水预测研究与防治

为了提高煤层底板透水预测的效率和准确性,将主成分分析(PCA)与神经网络(BP)相结合,对煤层底板透水进行预测。根据搜集到的煤层底板透水的影响因素及其相关数据。通过收集不同矿井透水资料,综合考虑多种影响煤层底板透水的因素,利用主成分分析(PCA)法提取影响因素的主成分,建立PCA-BP煤层底板透水预测模型。选取典型的矿井透水样本进行工程实践验证,结果表明本预测模型符合实际情况。     

高承压水体上开采底板岩层变形特征研究

在承压水体上开采时,煤层底板突水过程是一个复杂的非平衡、非线性的演化过程。结合朱庄煤矿3629工作面实例,利用理论分析、相似材料模拟研究方法探讨了高承压水体上开采底板变形规律,解析煤层底板隔水层在采动矿压及底板含水层水压的复合作用下的破坏深度、应力传播特征、底板突水极限压力,并将解析解应用于朱庄煤矿3629工作面底板突水预测的实际工程中,取得较好的实际应用效果。     

基于εN-SVDD算法的煤层底板突水危险性预测

为有效预测深部煤层开采面临的底板突水威胁,减少突水事故发生,针对水文地质勘探资料少、突水相关数据获取较难的情况,提出结合ε不敏感损失间隔的带负类支持向量数据描述(εN-SVDD)算法,采用该算法构建了底板突水预测模型,对选取的突水预测样例进行了突水预测分析,得到了准确的预测结果.研究结果表明:与原始SVDD、支持向量机(SVM)方法相比较,εN-SVDD预测模型在突水相关数据较少时仍能得到较高的预测准确率.     

内蒙古某矿底板突水危险性评价研究

底板突水是矿井水害的主要类型之一,对其进行评价是煤层开采前的必要步骤。以内蒙古某矿为研究对象,考虑传统的评价体系,选取了含水层、隔水层、采动和构造等因素,建立适合内蒙古某矿底板突水评价体系,并结合层次分析法和变异系数法确定主-客观权重,利用特征值权重法兼顾主观经验与数据客观信息,进而建立了主-客观模型,用于对底板突水危险性进行评估。以内蒙某矿实际情况对底板评价模型进行了检验,并将其与单一评估模型进行对比。研究结果表明,构造、断层和脆塑性岩比是影响底板突水的主要因素,而单一因素评估模型存在失真问题。因此,建议采用主-客观权重模型来对该矿底板突水进行评估,该方法具有良好的应用性和可靠性,可以为类似煤矿底板突水评价提供新的思路和方法。     

基于耦合评价的安山煤矿顶板突水预测模型研究

为预防西部浅埋煤层开采面临的顶板突水灾害,需要构建准确的突水预测模型来为煤炭安全生产提供有效保障。选取安山煤矿2001工作面为工程背景,以层次分析法与灰色关联法为理论依据,在顶板突水因素选择级分析的基础上,分别对地表汇水特征、含水层的富水性、隔水土层的隔水性、覆岩组合特征、开采扰动特征5个方面计算各影响因素的权重,并对其关联度进行计算,建立了定性与定量指标为一体的浅埋煤层顶板突水预测模型,然后结合实际工程参数进行顶板突水点及突水危险性预测。结果表明:安山煤矿2001工作面顶板突水危险性综合等级很低,但是该工作面地表汇水特征及覆岩组合特征对应突水危险级别相对较高,达到指标阀值时易造成突水事故。为避免相关灾害发生,工作面在实际回采过程中,矿方参考预测结果在雨季过沟谷地形段时加强了地表水和地下水的水量监控,并采取沟谷水提前抽放及封堵措施预防工作面顶板突水。     

煤层底板突水危险性变权评价理论及其工程应用

利用基于GIS的多源信息融合技术对煤层底板突水危险性进行评价是近年来的研究热点,在中国的多个煤矿进行了广泛的应用.但是现行的评价方式以常权评价方式为主,这种以固定不变的权重来反映变化状态值对突水的影响作用具有明显的局限性,无法刻画水文地质条件突变对底板突水的控制作用,所以本文将变权理论引入煤层底板突水评价领域.本文阐述了变权理论对于底板突水评价的意义,分析了煤层底板突水变权评价的特点,证明了构建的变权模型符合变权理论的定义约束条件.同时结合兖州兴隆庄煤矿实例,从评价效果图和评价单元格对比分析了变权评价模型和常权评价模型评价结果的差异,论证了煤层底板突水变权评价模的先进性,可以有效提高多源信息融合技术评价煤层底板突水的准确度.     

煤矿水害预测软件开发

概述了当前煤矿底板突水预测预报存在的问题，提出了用突水概率指数法预测采场底板突水的新方法，即根据影响底板突水因素对突水所作的贡献，赋予不同的权重给影响采场底板突水的各因素。使得影响底板突水的各因素定量化，建立合理的数学模型，求出突水概率指数。利用Visual Basic实现该思想，开发出底板突水预测预报的应用软件。结合肥城煤田实例，介绍该预测预报软件的具体使用过程。     

基于人工蜂群算法优化支持向量机的 采场底板破坏深度预测

为确定合理的底板防水煤岩柱尺寸,减少底板突水安全事故的发生,利用支持向量机(SVM)与人工蜂群算法(ABCA)综合研究底板破坏深度问题。由于SVM训练参数惩罚因子C和核函数宽度g的选择对预测精度的影响显著,采用ABCA优化该训练参数的选择过程,建立基于SVM的底板破坏深度预测模型。选取采深、煤层倾角、采厚、工作面斜长、底板抗破坏能力和是否有切穿断层或破碎带作为影响底板破坏深度的主要影响指标,利用现场实测的30组数据作为样本对该模型进行训练和预测。结果表明:该预测模型的平均相对误差为12.5%,平均绝对误差为0.986m,均方误差为0.005,平方相关系数为0.980,较其他预测模型具有更强的泛化能力和更高的预测精度。     

范各庄矿12煤底板突水过程模拟分析

为了研究范各庄煤矿12煤层底板开采扰动下,裂隙形成、扩展到突水通道最终贯通形成突水的全过程,以范各庄水文地质条件为基础,建立了承压水上采煤的岩体水力学模型,应用岩石破裂过程渗流-应力耦合分析系统(RFPA~(2D)-Flow)模拟,通过对损伤区分布、应力场和渗流场的演化进行分析,揭示了开采扰动及水压驱动下完整泥岩底板由隔水岩层到突水通道的演化过程,对突水通道进行模拟定位,并对不同水压条件下含水砂岩层对底板突水的影响进行了分析探讨。结果表明:12煤顶板突水问题取决与含水砂岩中的水压力,在假设隔水层厚度不变时,水压力与突水系数呈负相关关系,随着水压的增大突水越易发生。该研究对12煤底板突水预测与防治提供了理论依据。     

基于灰色关联与神经网络的瓦斯含量预测研究

为了解各影响因素对煤层瓦斯赋存规律的影响,准确预测煤层瓦斯含量,在分析潘一东勘探钻孔资料的基础上,基于灰色关联分析了影响13-1煤层瓦斯含量的各因素,确定了煤层埋深、顶板岩性、煤层厚度和地质构造是影响煤层瓦斯含量的主要因素;利用神经网络方法建立了煤层瓦斯含量预测模型,结合实际数据,对预测模型进行训练与检验。结果表明:预测精度较高,验证了基于灰色理论与神经网络预测模型的可靠性。     

鲁棒性证据理论的煤层底板突水预测

为解决证据理论存在的鲁棒性差、证据源冲突程度过大时融合结果不佳等问题.提出了一种鲁棒性证据理论,该理论所具有的鲁棒性弥补了D-S证据理论的不足,使冲突证据源合成结果更理想,鲁棒性更强.并将鲁棒性证据理论与多神经网络相结合建立了一种煤层底板突水预测模型,实验结果表明:所提出的基于鲁棒性证据理论的突水预测模型较已有的基于D-S证据理论的突水预测模型预测结果准确率相对更高,效果更好.     

基于五图双系数法的煤层底板突水危险性研究

为了更准确地评价底板突水危险性,应用五图双系数法对煤层底板突水危险性进行风险评估。以某矿主采煤层作为研究对象,首先收集煤矿基础数据并对其进行标准化,通过sufer软件,建立影响各底板突水指标的等值线图,最后通过各个因素的等值线图,将量化的数据按权重进行叠加,得到底板突水风险带压评价图。在图中可以直接读出矿井底板突水的安全区、威胁区以及危险区。通过对五图结果的综合分析,判断出研究区中心区域最高危险等级为3级威胁区,结合该区域存在断层和水头较高的实际情况,证明了五图双系数法预测的准确性。     

用模糊数学预测煤层底板的突水

本文运用模糊数学综合评判原理,依据地质及开采条件,得出各影响因素对于突水的综合隶属函数图像,并利用贴近度与择近原则进行识别,从而对煤层底板突水的危险性作出预测。并对实例进行了模糊分析,分析结果与实际情况相符。