隔河岩水电站水资源的高效利用与水害防范

总结隔河岩水电站调度运行中的实践经验,通过梯级发电重复利用水能、依据精准水情预报减少弃水抢发、缩短高水耗运行时间及利用综合特性曲线降低过机流量等,提高水资源的高效转换,既取得了巨大的防洪效益和良好的经济效益,也丰富了优化调度的经验。     

基于云服务的煤矿水害监测大数据智能预警平台构建

针对华北型煤田煤层底板突水监测预警问题,以底板"下三带"理论为基础,开展了微震-电法耦合系统水害监测预警。在分析微震-电法耦合系统监测数据基础上,采用Flume设计数据迁移子系统,以流处理方式对监测源数据进行预处理,对关键目标数据进行采集、聚合和传输,实现了有效监测数据的实时迁移。此外,针对煤矿水害多源监测预警过程中数据规模大、数据实时处理要求高等特点,结合多源异构数据关联分析和时空属性数据分析处理需求,基于Spark和HDFS设计实现了具备TB级数据存储处理能力的煤矿水害多源监测大数据存储平台。该平台采用HDFS设计构建统一的多源时序大数据存储体系,通过MapReduce实现大数据并行处理,利用YARN实现资源的调度与管理,为海量数据存储提供支撑。平台采用Spark Streaming框架搭建了数据实时处理中心,通过流处理方式实现监测数据高速处理,并通过智能预警算法模块和远程服务接口为预警系统现场应用提供支撑。在智能预警技术方面,结合监测数据的时空属性特点,提出了基于深度学习时空序列预测方法——长短时记忆循环网络智能预警模型的底板突水模型预警技术。该预警技术基于LSTM方法,以"下三带"理论为基准对模型进行初始化,形成初始预警判据;将电法、微震监测数据作为输入变量,实际涌(突)水事件作为干预输出量,对智能预警模型进行半监督分类学习训练,形成动态化、参数最优的模型预警准则,将监测数据动态划分为4个预警等级,从而实现了水害智能动态预警和数据可视化表达。在冀中能源葛泉矿东井的实际应用中发现,该平台能够基本达到预期目标。     

CSAMT法在典型岩溶地区矿井水害治理中的应用

喀斯特矿床的矿井以岩溶水充水为主,由于喀斯特地貌下岩溶发育程度较高,且发育不均匀性造成矿井充水具有不均匀、突发性。为有效防范和遏制煤矿水害事故的发生,针对典型岩溶地区,以习水县某煤矿为例,基于可控源音频大地电磁法(CSAMT)开展地球物理勘探,查明该工作面的突水成因及水源,提出可行性防治水方案。     

煤层底板水害三维监测与智能预警系统研究

针对华北型煤田煤层底板突水监测点覆盖不全、智能化水平不高等问题,以底板"下三带"理论为基础,提出集多频连续电法充水水源监测、"井-地-孔"联合微震采动底板破坏带监测以及监测大数据智能预警为一体的煤层底板突水三维监测与智能预警技术思路。其中多频连续电法监测系统以伪随机多频序列为人工场源,利用伪随机相关辨识技术提取强噪声背景中的弱信号,采用拟高斯-牛顿法对预处理数据进行三维电阻率反演,实现对煤层底板充水水源变化过程的自动化三维监测;"井-地-孔"联合微震监测系统主要通过研制带推靠的孔中传感器及回收装置,实现微震传感器"井-地-孔"三维立体布署,采用井下有线(IEEE1588)和地面无线(GPS)时钟同步方式解决地面与井下采集设备的时钟同步问题,建立起"井-地-孔"监测数据的实时传输网络,基于偏振分析联合反演的三分量定位算法,实现采动底板破坏深度时空精细定位与实时监测;智能预警系统利用时序大数据挖掘技术与计算机深度学习技术对电法、微震多元时序监测数据进行分析和处理,采用指标预警和模型预警方法对监测数据空间展布和预警级别以三视热力图形式输出,实时显示煤层底板各网格的预警等级,从而形成煤矿底板水害三维监测与智能预警技术体系。最后,以河北葛泉矿东井11916采煤工作面为应用对象,采用多频连续电法监测系统、"井-地-孔"联合微震监测系统,以及基于时空监测数据的智能预警系统对煤层底板岩溶水害进行三维监测与智能预警,为我国华北型煤田煤层底板水害监测预警提供了新的技术与装备支撑。     

基于三图-双预测的古城矿首采区3号煤层顶板水害评价

针对古城煤矿首采区3号煤层可能存在的顶板涌水危害,使用“三图-双预测”方法,在综合分析古城井田水文地质条件的基础上,确定了与顶板突水密切联系的含水层,并根据相关要素绘制顶板充水性分区图。分析了顶板冒裂带高度,绘制出顶板冒裂安全性分区图,通过将两个图层进行GIS的叠置分析,提出了顶板涌水条件分区评价。     

钻探技术在煤矿水害防治工作中的应用

我国作为资源储存大国,煤矿产业的开采和储存是十分可观的.但是由于不少煤矿所处的位置以及当地的水文地质条件比较复杂,在生产方面遇到了水害问题,严重影响了工作人员生命及财产安全,是我国煤矿开采的重大安全隐患.本文主要讲述了钻探技术在煤矿水害防治工作中的具体应用.