非线性方法在矿井突水水源判别中的应用研究

给出了灰色关联分析及BP神经网络进行判别分析的数学原理和模型．为了有效判别矿井突水水源，基于水化学指标对水源判别的重要性，选择K^＋＋Na^＋，Ca^2＋，Mg^2＋，Cl^-，SO4^2＋，HCO3^-这6项指标作为评价因子．利用峰峰矿业集团梧桐庄煤矿若干水样进行模糊聚类分析，建立含水层评判标准；选取12个典型样本作为训练样本对BP网络进行训练；用2种方法对3个典型水样进行水源判别，并与实际突水水源进行对比．结果表明：BP神经网络与灰色关联分析均能有效判别矿井突水水源，但各有其优缺点，选择何种判别方法可视水化学资料状况而定．     

利用水化学数据判别矿井突水水源方法探讨

系统分析了矿井突水水源及其水化学特征，并着重就利用常规水化学资料进行突水水源判别的各种方法及其应用中的一些问题展开深入的讨论，进而提出了一些新的认识．     

支持向量机在矿井突水水源识别中的应用

为了正确地识别矿井突水水源,基于水化学成分对水源判别的重要性,选择K^＋ ＋Na^＋、Ca2^＋、Mg2^＋、Cl^-、SO4^2-、HCO3^-这6项指标作为特征向量,建立了矿井突水水源的支持向量机识别模型．此方法不仅结构简单,而且技术性能尤其泛化能力与BP神经网络相比有明显提高,能有效地识别矿井突水水源的类别,为防治水工作提供决策依据．     

基于分形滤波的SOFM在矿井突水水源判别中的应用

选择Na+,K+,Ca+,Mg2+,Cl-,SO42-和HCO3-这7种离子的含量作为判别因素,建立了基于分形滤波的矿井突水水源的自组织特征映射(SOFM)神经网络识别模型.实例结果表明,基于分形滤波的SOFM网络模型具有收敛快、精度高的优点,能很好地满足矿井突水水源的识别需要.     

开采煤层底板"四带"划分理论与实践

简述了国内外开采煤层底板突水机理的研究现状．基于损伤力学、断裂力学和矿山压力理论，在开采煤层底板“三带”划分理论基础上，提出了开采煤层底板“四带”划分理论，即开采煤层底板可以划分出I矿压破坏带；Ⅱ新增损伤带；Ⅲ原始损伤带；Ⅳ原始导高带．对比分析了上述2种理论的共同点和不同点，推导出开采煤层底板“四带”理论中各带厚度的计算公式，给出了底板突水判别方法．结合肥城煤田开采煤层底板探测实例，说明开采煤层底板“四带”存在的客观性．     

利用数量化理论预测瓦斯含量时反应度的取值方法

讨论了数量化理论在进行瓦斯含量预测时类目之反应的取值问题，提出了反应度的概念，并进行了数学证明．用改进后的数量化理论在山东省新汶矿区瓦斯地质规律研究项目中进行应用时，收到了很好的效果．以新汶矿区的斜庄煤矿为例，用反应度的方法对影响瓦斯含量的敏感指标进行了取值，并对该矿11煤层的未采区进行了瓦斯含量预测，经实践性检验，取得了比较可靠的预测结果．     

BP神经网络在潘三煤矿突水水源判别中的应用

矿井突水是影响煤矿安全生产的五大灾害之一,快速准确地判别突水水源是煤矿安全生产的保障,是矿井防治水工作的前提。本文从矿井突水的机理出发,以潘三矿为例,利用BP算法对训练样本进行学习,构建了BP神经网络判别模型,根据已训练好的神经网络对样本进行了判别。最后与模糊综合评判进行了比较,结果表明,运用此方法对矿井水源进行判别,能取得较好的效果。该研究使定性预测转为了定量预测,从而提高了突水预测的科学性和准确性。     

承压水基坑突涌的水力劈裂

突涌是基坑工程施工过程中常遇的主要灾害之一。现有的承压水基坑突涌稳定分析方法均不能反应突涌破坏机理。从水力劈裂的机理入手,建议承压水基坑突涌问题应考虑应力-渗流场耦合作用。在Biot固结理论基础上,建立了基坑突涌分析水力劈裂耦合模型,考虑了土体物理力学性质的动态演化。试图通过分析工作面推进过程中基底土体应力场和渗流场的变化,来判断突涌发生的可能性。研究结果表明：突涌始于基底隔水层所发生的张拉破坏,基底周边是发生突涌的危险位置;渗透弱面(初始张拉裂缝)的水压楔劈效应所导致的水力劈裂为基坑突涌提供了通道;高水压力的存在是突涌发生的前提条件,高水力梯度的产生是基坑突涌的根源。     

基于GIS复合分析的煤矿顶板水害预测研究

在煤层项板水地质信息少且项板突水规律不明的情况下，结合实例分析了影响项板突水的主要因素．应用分维理论对影响顶板突水的褶曲、断层构造因素实施量化并用于复合分析．在ArcGIS软件中，首先将褶曲、断层的分维值和顶板冒裂带内砂质岩层的厚度栅格化；然后应用地理信息系统(GIS)的多元信息复合分析方法对实际突水点进行拟合；最后建立了顶板水害间接预测的数学模型来表达含水层在空间上的变化特点和规律，为项板水害预测提供了一种新的方法．结果表明，该方法比传统的定性分析方法更有效．     

矿井突水水源判别方法与应用

对目前广泛使用的矿井突水水源判别方法进行了综合评述.从整体而言,除了水化学分析方法外,其他方法都是以一定理论为基础,或构造最优函数,根据判别目标达到最优时的状态进行水源识别;或构造适当的区间,根据一定的法则使判别目标进入不同的区间,进行水源识别.样本较多时采用BP神经网络法,样本较少时采用SVM法会取得更好得预测效果.针对研究区实际状况,选择基于MATLAB的BP神经网络法进行突水预测,准确率达到91.67%,训练样本的选择和数量对预测结果影响较大.     

基于GIS的东滩煤矿顶板突水预测预报

以东滩煤矿 3煤开采中顶板突水预测预报的研究工作为例 ,阐述了从建立突水的概念模型到运用GIS的手法进行建模并得出最终结果的全过程     

Application of high-pressure water jet technology and the theory of rock burst control in roadway

This paper puts forward using high-pressure water jet technology to control rock burst in roadway, and analyzes the theory of controlling rock burst in roadway by the weak structure zone model. The weak structure zone is formed by using high-pressure water jet to cut the coal wall in a continuous and rotational way. In order to study the influence law of weak structure zone in surrounding rock, this paper numerically analyzed the influence law of weak structure zone, and the disturbance law of coal wall and floor under dynamic and static combined load. The results show that when the distance between high-pressure water jet drillings is 3 m and the diameter of drilling is 300 mm, continuous stress superposition zone can be formed. The weak structure zone can transfer and reduce the concentrated static load in surrounding rock, and then form distressed zone. The longer the high-pressure water jet drilling is, the larger the distressed zone is. The stress change and displacement change of non-distressed zone in coal wall and floor are significantly greater than that of distressed zone under dynamic and static combined load. And it shows that the distressed zone can effectively control rock burst in roadway under dynamic and static combined load. High-pressure water jet technology was applied in the haulage gate of 250203 working face in Yanbei Coal Mine, and had gained good effect. The study conclusions provide theoretical foundation and a new guidance for controlling rock burst in roadway.     

锦屏二级引水隧道软化围岩法防治岩爆效果的数值试验与应用

锦屏二级水电站引水隧洞穿越锦屏山主峰山体,隧洞由于埋深大、高地应力,洞室开挖极易引起岩爆,因此探讨如何有效防治岩爆危害,确保施工安全是当务之急.以该T程为背景,通过数值模拟试验,分析了隧道钻爆法施工中采取喷水软化围岩措施对减弱岩爆或防治岩爆的效果.数值分析表明:围岩喷水软化后,隧道洞周主压应力峰值明显减小,主拉应力值也...     

肥城煤田滑动构造在矿井水害中的作用

总结了肥城煤田滑动构造的基本特征,深入地研究了滑动构造与矿井水害之间的关系．认为肥城煤田的滑动构造强化了五灰和奥灰之间的水力联系,造成了该煤田水文地质块段的东西差异性,同时,滑动构造还造成了煤田浅部和深部煤层底板隔水层厚度的变化,从而影响浅部和深部底板突水的概率．探讨了滑动构造与导高的关系,提出了应力溶蚀机理,揭示了滑动构造影响下的突水特点．     

有压管道中的水击危害及其防治措施

有压管道中的水击引起的压强升高值可以达到正常工作压强的几十倍甚至上百倍，因而具有很大的破坏性，往往造成阀门损坏、管道接头断开甚至管道爆裂的重大事故，工程实践中根据水击产生的不同原因及时采取防治措施有着非常重要的意义。     

冯营矿矿井突水机理分析

针对冯营矿矿井水文地质条件复杂、水害严重的现状,研究了矿井充水水源、充水通道等充水条件,认为石炭系L8灰岩水、顶板砂岩空隙裂隙水和L2灰岩水是主要充水水源,断裂构造是主要的导水通道．研究表明：煤层顶板砂岩含水性相对较弱,太灰和奥灰含水层属中等-强富水性;断裂构造是沟通煤层底板太原组L8,L2灰岩和奥陶系（O2）灰岩的主要通道,也是矿井突水且突水量较大的主要因素之一．井田断层发育且导水良好,形成矿井突水的潜在威胁;对煤层底板采动裂隙影响的计算表明其有效隔水层较薄,加之矿压对底板的破坏,可构成煤层底板导水通道．以上因素导致冯营矿水害频发．     

基于改进熵权-突变级数法的岩爆等级评判

为能够准确预测岩爆等级,从岩性、应力、围岩三方面选取岩爆发生的五个因素作为预测评价指标,通过改进后的熵权公式来计算评价指标的重要程度;结合突变级数法中多维的印第安人茅舍模型对无量纲处理后的岩爆样本数据进行归一化计算得到突变级数值,并划分岩爆等级区间。最后将此方法应用在江边水电站隧道岩爆预测中。结果表明:利用该方法评判岩爆等级,模型维数较多,评判结果客观、准确,和实际工程情况一致,与其他方面相比具有一定优势。     

松辽盆地林甸镇地热田地热流体水质评价

根据不同用途,对林甸镇地热田5口地热井地热流体水质进行评价,包括医疗热矿水评价、饮用矿泉水评价、农业灌溉用水评价、渔业用水评价及工业用水评价。评价结果表明：该区地热井适合医疗热矿水开发和进行地热水产养殖;经过处理可以进行地热供暖;不适合开发饮用矿泉水;不能直接作为灌溉用水使用。     

基于分形插值模型的岩爆预测研究

岩爆等级预测是一个复杂的不确定系统问题,为了准确评价岩爆所处的分类状态,进而为岩爆的防治提供科学依据,提出了基于分形-插值模型的岩爆评价方法.该方法选取影响岩爆评价的3个主要因素,根据分类标准和随机内插方法得到40个标准样本,采用最大似然分类原则确定每个岩爆预测指标的评价分维数,利用加权求和法计算样本的综合评价值,并基于样本综合评价值与经验等级的关系建立分形-插值评价模型.实例分析表明:该模型的评价结果合理、客观,为岩爆预测提供了一种新的研究方法与思路.