大坝高边坡变形监测建模方法比较分析

文中介绍了变形监测的两种建模方法:逐步回归分析方法以及时间序列分析方法。利用MATLAB软件对江西省九江市修水县境内的东津大坝边坡实测数据进行分析。逐步回归方法所建模型水平位移预测值与实测值的平均绝对误差为0.1626 mm,时间序列分析方法所建模型水平位移预测值与实测值平均绝对误差为0.0610 mm。经过分析认为,与逐步回归方法相比,时间序列分析方法所建模型预测值更接近实测值,预测精度较高。     

高温矿井风流热状态预测

根据矿井风流热、湿交换原理,给出了各类巷道和采掘工作面的风温预测公式。并选取平煤五矿代表性的风流线路,进行风流线路上风温预测。预测值与实测值比较表明,矿井风温预测模型准确,预测值正确,满足精度要求,为完善平煤五矿的通风系统设计,提出指导建议。     

厚煤层沿底掘进工作面瓦斯涌出及防治技术

为了解决厚煤层沿底煤巷掘进过程中绝对瓦斯涌出量过高的问题,首先推导了煤壁绝对瓦斯涌出量的理论计算公式,基于理论公式,对成庄矿4219煤巷绝对瓦斯涌出量进行了预测,根据瓦斯涌出量预测值与实测值的对比结果表明当巷道掘进长度越大时,公式预测值越接近于实测值。瓦斯涌出量预测值和实测值均说明4219煤巷在今后的掘进过程中煤壁瓦斯涌出量处于居高不下的态势,为了降低煤壁瓦斯涌出量,实施了双巷掘进迈步式抽放系统。根据瓦斯含量测定结果,瓦斯含量较以往大大降低,为巷道的安全掘进提供了保障。     

灰熔点预测模型适应性研究

针对鄂尔多斯地区煤样,对其做灰成分分析,并测得其灰熔融温度,将煤的灰熔点与煤灰中的化学组成含量建立数学关系,采用统计学的方法运用曲线拟合建立3种灰熔点预测模型,将通过预测模型得到的灰熔融点流动温度的预测值与实测值进行对比分析,通过对比分析发现,在计算过程中运用曲线拟合建立的灰熔点预测模型的预测值与实测值一致性较好,ΔFT基本满足国际允许标准值。     

某矿井瓦斯涌出量的混沌时间序列预测方法

在一阶加权局域混沌时间预测模型的基础上引入了灰色理论中的关联度理论对该模型进行了改进。以某矿1303、1305工作面为例,对瓦斯涌出量进行了预测,并将预测值与实测值进行了对比分析。结果表明:改进的一阶加权局域预测法具有预测精度高、误差小的特点,但随着时间的推移,预测值与实测值的偏差会持续增大,表明该模型仅适用于短期预测。     

含瓦斯灰岩储层邻近层瓦斯涌出量预测适用方法研究

针对采用分源预测法预测国阳二矿8号煤层邻近层瓦斯涌出量时出现预测值远低于实测值的情况,分析其产生误差的原因发现,未考虑采动影响下8号煤层下邻近层含瓦斯K3、K4灰岩层的瓦斯涌出,是造成8号煤邻近层瓦斯涌出量预测值偏低的主要原因。通过统计邻近工作面回采时本煤层和邻近层瓦斯涌出量所占比重,结合分源预测法对邻近层瓦斯涌出量进行预测,结果表明:统计法的预测值与实测值相近,相对误差仅为-7.14%~5.88%,可以应用于矿井实际生产。     

单桩抗拔极限承载力的预测

单桩抗拔极限承载力是抗拔桩基设计中的一个重要参数。基于抗拔单桩静载荷试验数据，采用灰色系统理论法，对单桩抗拔极限承载力进行预测。预测值与实测值比较，结果精度较高，说明该法预测有一定的准确性，能满足工程要求。     

深基坑支护结构位移的非等步长灰色模型预测

针对基坑支护结构变形监测数据的特点 ,建立了非等步长灰色模型 ,利用所建立的模型对支护的位移进行预测 ,结果表明预测值与实测值误差较小 ,说明了本模型具有较高的精度     

用粒子群优化BP神经网络的顶板矿压预测

阐述了运用粒子群优化人工神经网络建立采场顶板矿压预测模型的思路与方法.结合锦界某煤矿采场矿压观测数据资料,阐述了通过对PSO-BP算法的采场顶板矿压预测模型的训练和仿真实验,将预测值与实测值进行误差对比,分析结果表明:PSO-BP模型精度高,误差小,与实测值更接近,能满足实际的需要,具有广阔的工程应用前景.     

基于未确知聚类法的底板采动破坏深度动态预测

根据微震监测结果,利用未确知聚类优化法,选取采深、煤层倾角、采厚、构造影响程度4个主要影响因素作为判别指标,建立煤矿底板采动破坏深度动态预测模型。利用微震实测的18组数据作为训练样本,以样本均值为聚类中心,采用信息熵理论确定各判别指标的权重,通过计算样本的多指标综合测度与所属类别样本均值乘积之和获得底板采动破坏深度的预测值,并对样本数据进行逐一检验。为进一步验证该方法的可靠性,另选5组样本进行预测,将预测值与微震实测结果做了比较。研究结果表明:底板采动破坏深度的预测值与实测值的平均相对误差不超过1%,底板采动破坏深度动态预测模型是可靠实用的,可以在同类矿山进行推广应用。     

工作面突出危险性区域预测方法研究

为了研究工作面突出区域预测问题,以车集煤矿2614工作面为基地,结合区域预测指标,在综合考虑该工作面的煤体结构、煤层瓦斯含量、瓦斯压力及瓦斯涌出量等参数后,将工作面突出区域预测指标确定为瓦斯含量。通过实验室模拟研究并结合现场实测参数确定该矿瓦斯含量临界值为9．0m^3／t,并以此为依据将工作面划分为突出危险区和非突出危险区。生产实践结果表明,按照上述指标体系和方法进行工作面突出区域预测是可行的。     

联合反演在煤层顶底板岩性预测中的应用

为了提高煤层顶底板岩性预测的精度,首先进行了含煤地层波阻抗反演,利用煤层在波阻抗体上表现为异常低值、灰岩在波阻抗体上表现为异常高值的特点区分了煤层和灰岩;针对剩余的砂泥岩混合岩性体,由于自然伽马曲线对砂岩和泥岩极其敏感,因此采用自然伽马拟声波反演的方法得到了自然伽马体,从而有效地区分了砂岩和泥岩,实现了煤层顶底板岩性的精确预测。因此,采用波阻抗反演和拟声波反演联合的方法能够有效预测煤层顶底板岩性。     

煤尘组分对瓦斯/煤尘复合爆炸下限的影响研究

瓦斯和煤尘复合爆炸是煤矿井下爆炸灾害的主要形式之一,研究瓦斯/煤尘复合爆炸下限变化规律,是有效防治煤矿爆炸灾害的必备条件。为研究煤尘组分对瓦斯/煤尘复合爆炸下限的影响,特选用2种组分不同的煤尘(烟煤和无烟煤)。依据EN 14034标准,使用10 kJ化学点火头在标准20L球形爆炸容器中,分别对2种煤尘的最小爆炸浓度、相同试验条件下的瓦斯爆炸下限以及煤尘与瓦斯的复合爆炸下限进行了测量。试验测得烟煤和无烟煤的最小爆炸浓度分别为50 g/m^3和70 g/m^3,瓦斯爆炸下限为4%。当煤尘中分别通入1%、2%、3%、4%的瓦斯后,烟煤最小爆炸浓度分别降低至40、20、5、0 g/m^3,无烟煤最小爆炸浓度分别降低至50、20、5、0 g/m^3。基于上述测量结果,对比分析了煤尘组分对瓦斯/煤尘复合爆炸下限变化规律的影响,并探讨了Le Chatelier、Bartknecht、Jiang等气粉复合爆炸下限预测模型对瓦斯/煤尘复合体系的适用性。结果表明:2种煤尘的最小爆炸浓度均随瓦斯浓度的增大而降低,但挥发分含量低的煤尘降幅更大,即瓦斯对低挥发分煤尘最小爆炸浓度的影响更为显著。Jiang模型预测值远远偏离实际测量值;Le Chatelier模型预测值高于实际测量值,且误差随瓦斯浓度的增大而增大;Bartknecht模型适用性相对较好,且更适用于低挥发分瓦斯/煤尘复合体系。     

东林煤矿煤与瓦斯突出灾害预测指标研究

针对东林煤矿煤与瓦斯突出灾害预测指标研究不足的问题,采用资料收集及分析、实验室研究、现场考察等手段,收集分析了东林煤矿扭褶构造特征及历年煤与瓦斯突出情况,采用声发射技术及钻屑指标法对东林煤矿煤与瓦斯突出灾害预测技术进行了研究,确定了东林煤矿煤与瓦斯突出灾害预测敏感指标及其临界值,即钻屑解吸指标K1临界值为0.2 mL/（g.min1/2）,钻屑量S临界值为15 kg/m,辅助声发射能量指标临界值为20。     

断层分层信息维及其在深部煤炭开采地质条件预测中的应用

以淮北煤田临涣矿区为例,对3个不同采区的二叠系含煤地层进行了断层带面积信息维的分层计算,获得了不同开采层位的断层带面积信息维分布等值线图,并结合各煤层内构造状态和瓦斯含量对信息维的分布特征进行分析和评估。结果表明,研究区内断层带面积信息维的分维值较好地反映了断层的构造复杂程度,高分维值单元的构造相对复杂;大（中）型断裂穿过不同层位时,对应单元的分维值表现出较高的相似性;并且随着开采层位的加深,各煤层信息维的分维值从统计学特征上表现为均值减小、标准差增加。在此基础上,预测了临涣矿区深部未开发层位的断层带面积信息维分布特征,推测深部煤层中受到断层带影响的单元可能较少,但在局部单元会有密集的小断层,不利于瓦斯的逸散,因而很可能具有相对更高的瓦斯含量。     

煤炭地下气化污染物生成特性模型试验研究

为获得煤炭地下气化污染物析出规律与气化工作面温度的关系,给现场工艺操作提供理论依据,利用煤炭地下气化模型试验平台,研究了涌水量10 L/h、氧体积分数35%条件下污染物析出规律与气化工作面温度、煤气热值等参数之间的关系。研究结果表明:随着气化工作面温度的升高,氨氮的析出量、电导率以及煤气冷凝水的pH值均增大,COD析出量降低;煤气热值的变化与炉内温度场变化一致,最终建立了气化工作面温度带分布与污染物析出量之间的定量关系。     

基于流场模拟的复采工作面采空区自燃危险区域预测

根据复采工作面采空区浮煤自燃特点分析,简化复采采空区渗流物理模型,建立渗流-扩散数学模型;通过现场采空区的气体数据观测分析,确定出边界条件,并对复采工作面采空区流场进行数值模拟,得出采空区内部渗流速度及氧气浓度分布;结合实验所得煤体自燃极限参数,判定采空区自燃危险区域,预测精度能够满足实际防灭火需要,可为复采过程浮煤自燃的防治提供指导。     

入厂煤与入炉煤热值差超标的原因分析

分析了入厂煤与入炉煤热值差超标的原因,指出其主要是由于在煤场堆放过程中煤炭自身氧化等原因导致煤的热值有所下降,从而造成入炉煤的热值小于入厂煤的热值。此外,入厂时的卸煤、取样和堆场管理也与热值差超标有直接的关系。     

突出危险工作面煤体温度变化的研究

针对某矿煤与瓦斯突出灾害预测指标研究不足的问题,利用自行研制的温度传感器装置,对某煤矿突出危险煤层的煤体温度变化进行了现场观测,并与传统的钻屑指标法预测煤与瓦斯突出危险性相结合,分析探讨了突出煤层煤体温度变化的规律,为今后利用煤体温度变化进行突出危险性的预测预报提供了依据。     

考虑煤层倾角和钻孔倾角的钻屑量理论研究

为准确预测与预防深部开采煤与瓦斯突出,建立了考虑煤层倾角与钻孔倾角的新钻屑量理论计算公式,并分析了煤层倾角和钻孔倾角对钻屑量的影响。以平煤股份有限公司八矿为研究对象,将钻屑量理论计算值与该矿己15-21030风巷现场钻屑量实测值进行对比验证,得出在煤层倾角一定时,钻屑量随钻孔倾角增大呈幂指数递减关系,减小的比率呈“V”形变化趋势,原钻屑量理论值与实测值平均误差为5.5%,在考虑煤层倾角与钻孔倾角情况下的新钻屑量理论值与实测值平均误差为3.9%。