基于支持向量机的导水裂缝带高度预测模型

文中研究并建立了基于支持向量机(SVM)的长壁冒落开采条件下采空区顶板导水裂缝带高度非线性预测模型。首先分析了影响导水裂缝带高度的因素,搜集多个矿区的导水裂缝带高度实测资料作为训练和测试样本,将SVM模型与BP神经网络模型(BP-NN)的预测结果进行对比分析。结果表明:SVM的预测精度和稳定性相比BP-NN有较大提高,综合反映了采空区顶板导水裂缝带高度与地质采矿条件的非线性关系,是导水裂缝带高度预测的一种新思路,值得进一步研究和推广。     

基于主成分回归分析法的导水裂缝带高度预测

为减小经验公式法在导水裂缝带高度预测方面存在的误差,探索较高预测精度的导水裂缝带预测方法,本文基于山东滕州矿区积累的实测数据,对采深、煤层厚度、工作面倾向长度、岩性参数、顶板厚度及倾角等六个因素进行了综合分析,借助MATLAB数据分析软件,运用主成分分析的方法,结合回归模型检验分析,建立了适用于滕州矿区的顶板导水裂缝带高度预测回归模型,并与经验公式法所得结果进行了对比分析。结果表明:基于山东滕州矿区12个煤矿的实测数据建立的主成分回归模型,对蒋庄煤矿两验证工作面导水裂缝带高度预测结果分别为56.239 1m、49.102 1m,预测相对误差分别为3.00%、2.83%;运用经验公式法对两工作面导水裂缝带高度预测结果均定为60.00m,预测相对误差分别为-9.89%、-25.65%。由此可见,采用主成分回归分析模型方法预测煤层顶板导水裂缝带发育高度具有较高的准确性,该模型可以更好地预测导水裂缝带发育高度,服务煤层顶板水害防治。     

基于熵权-层次分析法的导水裂缝带高度预测的研究

以大平矿区实测数据作为样本,首先根据经验建立影响导水裂缝带高度的因素集,然后运用熵权-层次分析预测模型通过Matlab编程获得导水裂缝带高度的预测值及各影响因素的权重。该方法在一定程度上弥补了导水裂缝带高度观测资料的不足,修正了权值不均衡问题,评价结果优于单一层次分析法,为导水裂缝带高度的科学预测提供了一种有效的方法。     

相似材料模拟在上行开采防治水中的应用北大核心

为了准确判断在上行开采期间下部煤层的主要充水水源,需要对下部煤层回采产生的导水裂缝带发育高度进行预测。在对矿井水文地质条件分析的基础上,利用相似材料模拟实验对下部煤层的导水裂缝带发育高度进行了预测,并结合煤层和含水层的空间关系,分析了下部煤层的主要水害威胁。结果表明:下部煤层的导水裂缝带仅能够波及到其顶板含水层,上部煤层顶板含水层对其未构成水害威胁,并制订了相应的防治水措施。通过分析,利用相似材料模拟对下部煤层的导水裂缝带发育高度进行预测,其成果可以作为上行开采条件下开展防治水工作的依据。     

浅埋煤层分层开采“两带”高度预测

为了合理留设安全煤岩柱,以5303浅埋煤层分层开采工作面为背景,对工作面第一分层"两带"高度进行实测,得出垮落带和导水裂缝带高度分别为11.4,24.2 m。以此为基础,采用《"三下"开采规程》和兖州矿区经验公式对第二分层及第三分层的"两带"高度进行预测,结合数值模拟方法对其进行验证,综合得出第二分层垮落带和导水裂缝带预测高度为12.2~15.3 m、38.2~42.9 m,第三分层垮落带和导水裂缝带预测高度为14.4~16.3 m、39.0~43.8 m。预测结果可为类似地质条件下的河下开采的煤岩柱合理留设提供依据。     

康家湾矿含水层下采场导水裂隙带发育高度预测

康家湾矿Ⅲ-1矿体为一赋存在含水层下的矿体,为确保其回采的安全,采用RFPA2D对不同结构参数采场导水裂隙带的发育高度进行了模拟,建立了采场导水裂隙带发育高度预测的ANFIS模型,对康家湾矿Ⅲ-1矿体14#采场导水裂隙带的发育高度进行了预测,同时还对其进行了实测.研究结果表明:在矿岩力学参数不变的条件下,矿房跨度、间柱跨度及采空区高度是影响采场导水裂隙带发育高度的关键因素;所建立的采场导水裂隙带发育高度预测的ANFIS模型的拟合精度和预测精度分别达95%和98%以上;采用该模型预测的康家湾矿Ⅲ-1矿体14#采场导水裂隙带的发育高度与实测结果吻合良好.     

谢桥煤矿1201(3)工作面覆岩导水裂缝带高度预测

煤层采出后,采空区周围的岩层将产生位移、变形、破坏,直至形成导水裂缝带。导水裂缝带一旦波及煤层上覆水体,则会导致水体的水流入或溃入井下,直接威胁煤矿生产。本文针对谢桥煤矿覆岩类型和开采技术条件,参照1121(3)工作面覆岩导水裂缝带高度的实测结果,反演得出谢桥煤矿覆岩破坏的岩体力学参数,建立了数值模拟模型;通过对模拟结果的分析,得出了各影响因素对导水裂缝带高度的影响程度,归结出预测1201(3)工作面覆岩导水裂缝带高度的计算式。为谢桥煤矿预测开采上限提供了重要依据,并且对覆岩破坏的理论研究以及工程实践都具有一定的参考价值。     

软弱覆岩的两类结构模式及对导水裂缝带高度的抑制性

控制采动导水裂缝带不波及隔水层是水体下安全开采的关键.在软硬互层覆岩中的软弱泥岩和近风化带覆岩是两类典型的软弱覆岩.实例分析表明,软弱覆岩在导水裂缝带的发育过程中具有抑制性作用,近风氧化带内开采,导水裂缝带高度将显著下降;而厚层覆岩内泥岩只有赋存于导水裂缝带高度经验范围内,其抑制导水裂缝带发育作用明显.     

PSO－RBF神经网络在导水裂缝带高度预测中的应用

水体下采煤留设保护煤柱时,导水裂缝带高度的选取直接关系着煤矿的安全开采问题。为提高导水裂缝带高度的求取精度,在综合分析导水裂缝带高度的主要影响因素的基础上,本文选取了6个主要影响因素作为输入层神经元,并将POS算法和径向基(RBF)神经网络有机结合,构建了基于PSORBF神经网络的导水裂缝带高度预测模型。经过25组实测数据的学习训练和检验,验证了预计模型的可靠性。结果表明:与实测结果相比,预计结果的相对差值最大为7.43%,最小为1.41%,满足沉陷工程的精度要求。     

我国厚及特厚煤层高强度开采导水裂缝带发育高度区域分布规律

收集了国内厚及特厚煤层综放和大采高综采条件下导水裂缝带高度实测数据，共计179组，其中坚硬覆岩51组，中硬覆岩100组，软弱覆岩28组。在此基础上按照我国14大煤炭基地分布分别列出了不同覆岩类型条件下的导水裂缝带高度和裂采比的范围，绘制了我国煤矿导水裂缝带高度分布图，以此数据为基础回归了导水裂缝带高度(简称“裂高”)预计公式，并重点分析了3个典型矿区导水裂缝带高度分布特征和主要影响因素，以及实测导水裂缝带高度数据之间存在较大差异性的原因，取得以下研究成果：从全国区域来看，实测平均裂采比随着岩性由软弱、中硬到坚硬依次递增，坚硬覆岩的平均裂高分别是中硬覆岩和软弱覆岩的1.52倍和2.29倍，中硬覆岩平均裂高是软弱覆岩的1.5倍；不同覆岩岩性的导水裂缝带高度都随着采厚的增加而增加，且坚硬覆岩条件下增加的速率明显要高于中硬和软弱覆岩；裂采比则随着采厚的增加而降低，且减小速率随着采厚达到一定厚度有趋于稳定的趋势。黄陇基地永陇-彬长矿区属于中硬覆岩类型，导水裂缝带高度和裂采比明显高于我国东部矿区，工作面长度大于170 m时导水裂缝带发育高度受工作面长度影响较大，其高度及裂采比随着工作面长度增加，呈...