基于ANN导水裂隙带高度预测的过程优化

分析了影响导水裂隙带高度的因素,并将其分为主要因素和次要因素,构建了导水裂隙带高度影响因素体系。采用BP神经网络模型,并选取煤层厚度、顶板岩性、煤层倾角、覆岩硬度、工作面斜长、推进速度、岩体碎胀性作为主要因素用于导水裂隙带高度的预测,为了简化预测模型,加快计算速度,在确定的采矿地质条件下可忽略次要因素。预测结果表明,简化的BP神经网络模型能够满足导水裂隙带高度预测的准确度需要,该预测方法可为水体下采煤提供一定的技术指导。     

大采高开采条件下导水裂隙带发育高度预测研究

为了提高大采高开采条件下导水裂隙带高度预测准确度,结合BP神经网络模型,通过进行导水裂隙带高度影响因素的主成分分析,建立了以采高和岩性为主要影响因素的BP网络导水裂隙带高度预测模型,并通过实例对模型效果进行了验证。     

预测采煤导水裂隙带发育高度经验公式概述

导水裂隙带发育高度对各种水体下煤炭生产安全具有重要影响,故需对导水裂隙带发育高度进行测量和预估。基于查阅文献,对采煤导水裂隙带发育高度预测公式进行了分析、归纳,常用预测公式可分为规范性经验公式和回归经验公式。研究了规范性经验公式的适用性,梳理了回归预测方法的公式形式,为今后采煤导水裂隙带发育高度预测公式研究提供参考。     

煤层开采顶板导水裂隙带高度预测研究

为科学设计防水煤(岩)柱尺寸,探讨研究了顶板导水裂隙带高度预测方法.依据顶板导水裂隙带高度与各影响因素之间难以定量的复杂非线性关系,选择具有非线性映射、泛化及容错功能的BP人工神经网络方法,提取8个预测指标,以开滦等18个矿区顶板导水裂隙带高度测试数据形成样本集,建立了导水裂隙带高度预测的三层BP网络.网络以极小误差通过检验,网络计算得到各指标影响权重大小分布与目前的研究认识吻合极好,说明该方法具有合理及适用性.     

基于粗糙集理论的导水裂隙带高度预计模型

在分析各种导水裂隙带高度影响因素的基础上,利用粗糙集理论约简得到最佳的元素集合,将其作为神经网络的输入层,建立基于粗糙集理论的导水裂隙带高度预计神经网络模型,并结合实测数据,检验模型的精度。     

某矿大型水体下采煤导水裂隙带高度分析

在对某矿水文地质条件分析的基础上,讨论了其充水因素并确定了大型水体进入该矿井的3种途径。针对水体通过导水裂隙带进入矿井的这一途径,运用简易水文地质测试法与仰斜钻孔双端堵水导高观测法研究了导水裂隙带的发育规律,确定了裂采比为8.3～8.8范围,最后构建了包含采厚、采深、覆岩厚度、顶板抗压强度、倾角、泥岩比例6个影响因子的导水裂隙带的BP神经网络预测模型,通过实测数据证实了该模型具有良好的实用性。研究结果为该矿在大型水体下安全采煤、防水煤柱的留设提供了依据。     

基于Elman神经网络的导水裂隙带高度预测模型

准确预测导水裂隙带高度对于矿区煤炭资源安全开采具有重要意义。本文提出一种基于Elman神经网络的导水裂隙带高度预测模型,该方法克服了BP神经网络训练速度慢,稳定性差等问题,通过在结构层中增加一层承接层,作为一步延时算子,达到记忆的目的,增加了全局的稳定性;本文选择开采深度、开采厚度、覆岩结构、工作面斜长、煤层倾角作为影响导水裂隙带高度的主要因素,通过采用43组训练样本和3个测试样本数据建立了基于Elman神经网络的导水裂隙带高度预测模型,并与BP神经网络算法进行了对比。结果表明：BP神经网络与Elman神经网络的最大相对误差分别为16.35%和7.49%,Elman神经网络的预测精度更高。     

金沙河下采煤地表移动变形与导水裂隙带高度预测分析

水体下采煤是煤矿开采的难题之一。以天祝煤矿为例,在对3229工作面分阶段拟采以后,运用三维概率积分法预测地表移动变形及其对地表金沙河河床的影响。基于变形分析法预测了导水裂隙带发育高度,并与"三下"规程导水裂隙带计算高度进行比较,认为随着煤层的开采,导水裂隙带可能会破坏到中侏罗系孔隙裂隙承压含水层,预计矿井涌水量增大;第四系冲积层含水层潜水或地表河水可能通过塌陷裂隙灌入井下巷道造成淹井。在河下煤层开采时应采取措施避免河水下渗,预防井下水患。     

基于BP神经网络的导水裂隙带高度预测研究

在对复杂地质及水文地质条件下开采形成的导水断裂带发育规律分析的基础上,将基于非线性理论的人工神经网络技术用于导水裂隙带高度的预测.选取了顶板岩性、顶板抗压强度、覆岩类型、倾角、覆岩厚度、泥岩比、煤层采厚等因素作为导水断裂带预测模型的影响因子,建立了导水断裂带高度的预测模型.取得了较好的效果,准确判断了煤层开采后导水裂隙带的发育高度,为煤矿合理设计开采方式方法提供了重要的参数依据和技术支撑.     

反程序开采的导水裂隙带高度研究

在分析反程序开采必要性的基础上，通过现场探测，研究了反程序开采的导水裂隙带发育规律，为反程序开采提供了科学依据。     

基于ANN的煤层顶板导水断裂带高度预测

为预测煤矿顶板导水断裂带的最大高度，分析了顶板导水断裂带发育的影响因素，提取了10个指标形成裂高预测指标体系，并收集整理了近10 a来我国24项裂高观测数据，建立了样本数据库.基于BP人工神经网络的理论及方法，建立了煤层开采工作面顶板导水断裂带高度预测模型，模型检验成功.依据计算权值，分析了各指标对裂高的影响程度，提出工作面倾斜长度、埋深对裂高影响较大并加以解释.     

基于人工神经网络技术的综放导水断裂带高度预计

在对综放开采条件下导水断裂带发育规律分析的基础上，将基于非线性理论的人工神经网络技术用于煤层覆岩破坏高度的预测，选取采高、基岩柱厚度、倾角、顶板单轴压强度、泥岩比例和覆岩结构6种因素作为导水断裂带预测模型的影响因子，建立导水断裂带高度预测模型，并在我国首个海域下综放工作面加以应用.     

似膏体充填开采导水断裂带高度确定方法研究

为深入研究充填开采覆岩的断裂带高度发育特征,采用砌体梁力学模型和材料力学理论相结合的研究方法,提出了充填开采导水断裂带发育高度的计算方法,利用该方法对红阳煤矿10803工作面覆岩断裂带高度进行计算,得到其覆岩断裂带高度为13.38m;并采用物探技术对10803工作面覆岩断裂带范围进行探测验证,探测结果为13.2m。理论计算结果和物探结果高度吻合,说明采用砌体梁力学模型和材料力学相结合的方法分析覆岩断裂带范围方法正确可行。     

厚松散层软弱覆岩下综放开采导水裂隙带发育高度

导水裂隙带高度是实施保水采煤技术措施的一个重要参数,为获取厚松散层软弱覆岩下综放开采工作面导水裂隙带高度,以某矿11915工作面为例,综合运 用井下钻孔注水漏失量观测、钻孔电视和数值模拟3种技术手段,对采空区上覆岩层导水裂隙带高度进行了探测。通过对井下施工的3个钻孔进行注水漏失量观测确定了开采前后的 钻孔漏失量变化规律,结合钻孔电视观测的孔壁裂隙特征最终确定了导水裂隙带高度,并采用数值模拟分析了导水裂隙带发育规律。结果表明:厚煤层(6.65 m),软弱覆岩、厚松散层(102 m)条件下综放开采的导水裂隙带高度为45.7~46.7 m,垮落带高度为16.1 m;裂采比为6.87~7.02,垮采比为2.42;数值模拟得到的导水裂隙带发育高度与现场实测结果一致,导水裂隙带发育经历发育、缓增、突增及稳定4个阶段,覆岩裂隙带以离层的形式向上发育,以铰接形式存在。钻孔电视能直接清晰的获取覆岩裂隙发育特征,是钻孔法探测导水裂隙带高度的最佳方法;井下钻孔漏失量法用于导水裂隙带高度观测是可靠的,但需要观测设备需要满足一定的封孔压力,封孔胶囊具有足够长度,并且需要改善胶囊与孔壁之间的接触状态。总体来讲,钻孔法观测导水裂隙带高度是目前最可靠的方法,但施工量大,成本较高;目前物探法应提高对覆岩完整性变化的探测敏感度,并多配合钻孔法的使用进行结果对照分析,获得物探结果最佳解释方法后再进行推广应用,降低导水裂隙带高度的探测成本。导水裂隙带高度是实施保水采煤技术措施的一个重要参数,为获取厚松散层软弱覆岩下综放开采工作面导水裂隙带高度,以某矿11915工作面为例,综合运用井下钻孔注水漏失量观测、钻孔电视和数值模拟3种技术手段,对采空区上覆岩层导水裂隙带高度进行了探测。通过对井下施工的3个钻孔进行注水漏失量观测确定了开采前后的钻孔漏失量变化规律,结合钻孔电视观测的孔壁裂隙特征最终确定了导水裂隙带高度,并采用数值模拟分析了导水裂隙带发育规律。结果表明:厚煤层(6.65 m),软弱覆岩、厚松散层(102 m)条件下综放开采的导水裂隙带高度为45.7~46.7 m,垮落带高度为16.1 m;裂采比为6.87~7.02,垮采比为2.42;数值模拟得到的导水裂隙带发育高度与现场实测结果一致,导水裂隙带发育经历发育、缓增、突增及稳定4个阶段,覆岩裂隙带以离层的形式向上发育,以铰接形式存在。钻孔电视能直接清晰的获取覆岩裂隙发育特征,是钻孔法探测导水裂隙带高度的最佳方法;井下钻孔漏失量法用于导水裂隙带高度观测是可靠的,但需要观测设备需要满足一定的封孔压力,封孔胶囊具有足够长度,并且需要改善胶囊与孔壁之间的接触状态。总体来讲,钻孔法观测导水裂隙带高度是目前最可靠的方法,但施工量大,成本较高;目前物探法应提高对覆岩完整性变化的探测敏感度,并多配合钻孔法的使用进行结果对照分析,获得物探结果最佳解释方法后再进行推广应用,降低导水裂隙带高度的探测成本。     

水库下安全采煤可行性研究

基于平顶山六矿外口水库和丁二下山采区的地质采矿条件 ,分析了水库所压的丁 5- 6 煤层开采前后地层中是否存在突水通道 ,涉及地质构造、地层中隔水层和与矿井涌水量相关的因素 ,计算并类比了开采形成的导水裂缝高度和水体下开采的安全深度 ,论证了水库下安全开采的可行性     

祁东煤矿3224工作面导水裂缝带高度数值模拟

在分析祁东井田地质条件基础上，利用FLAC有限差分软件对煤层开采引起煤层上覆岩层的变化进行了模拟。分析了覆岩破坏规律，确定了3224工作面的导水裂缝带发育高度，并利用钻孔冲洗液观测方法得到的导水裂隙带发育高度对模拟计算结果进行了验证。     

祁东煤矿3224工作面导水裂带高度数值模拟

在分析祁东井田地质条件基础上,利用FLAC有限差分软件对煤层开采引起煤层上覆岩层的变化进行了模拟.分析了覆岩破坏规律,确定了3224 工作面的导水裂缝带发育高度,并利用钻孔冲洗液观测方法得到的导水裂隙带发育高度对模拟计算结果进行了验证.     

顶板砂岩水下煤层开采覆岩导水裂隙带发育高度研究

导水裂隙带发育高度是顶板砂岩水下实施安全采煤的重要技术参数之一。以新集矿区某综采工作面为工程背景,针对工作面回采后采动裂隙导通上覆砂岩含水层易发生突水事故的问题,在分析覆岩岩性特征的基础上,采用经验公式估算、基于关键层位置覆岩导水裂隙带高度预测方法、数值模拟及井下仰孔分段注水法对覆岩导水裂隙带发育高度进行研究。结果表明,基于关键层理论导水裂隙带高度预测方法、FLAC3D数值模拟与井下仰孔分段注水试验结果基本一致,而经验公式预测导水裂隙带发育高度数值较小,存在一定的局限性。工作面回采后,导水裂隙带发育高度最大为57.6 m,裂采比为15.2,且发育形态呈“马鞍型”。 研究结果可为工作面顶板水害治理提供地质依据。     

1262(1)工作面导水裂隙带发育高度的数值模拟研究

分析了1262(1)工作面煤层赋存特征,建立了工作面的三维地质模型;以煤层顶板岩石的力学试验结果为参数,利用FLAC3D软件对开采引起的煤层覆岩运移进行了数值模拟;分析了开采过程中煤层覆岩的位移和应力分布规律,讨论了工作面煤层顶板的破坏形式及变形特征.