BP神经网络在矿井突水水源识别中的应用

针对矿井突水水源的水化学特征,采用Na~++K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)、HCO_3~-6种水化离子的浓度作为识别矿井水源依据;以35组水源样品作为训练样本,运用Matlab软件对网络进行训练,建立6×6×4的网络优化模型;使用构建的BP神经网络对4组待测样本进行识别,并与实际突水水源类别进行比对。应用结果表明:BP神经网络能够准确地识别矿井突水水源,可为防治矿井水害提供有力的保障。     

模糊概率法在识别矿井突水水源中的应用

鹤壁矿区主要充水层地下水水化学特征存在明显的差异,基于突水后水质分析资料,采用模糊概率法和特征指标法对矿井突水水源进行识别,识别正确率达到91．7％。这一方法为矿井突水后及时确定突水来源开辟了新的途径。     

矿井突水水源识别的距离判别分析模型

应用距离判别分析理论,结合矿井含水层的水化学分析资料,选取 6 种离子组分的浓度作为突水水源识别的判别因子,建立矿井突水水源识别的距离判别分析模型;以 35 组采样的水源样品作为学习样本进行训练,建立相应线性判别函数对 35 组实测数据用回代估计方法逐一进行检验,正确率为 9714%。 将建立的模型对待识别的 4 个样本进行测试,并与实测结果进行比较。 此外,利用本文方法对梧桐庄煤矿的突水水源进行了识别。 研究结果表明：距离判别分析模型分类性能良好,预测精度高,回代估计的误判率为 0028 6。     

矿井突水水源识别的GA-SVM方法研究

针对目前支持向量机(SVM)参数选择不准确导致突水水源识别率不高的问题,提出经过遗传算法(GA)优化的支持向量机应用于突水水源的识别,研究结果表明,该模型的预测结果与实际情况相符合,更加适用于矿井突水的水源识别。     

基于模糊概率法的矿井突水水源识别模型探讨

小浪底水库蓄水,使得淹没区范围内的新安煤矿矿井水文地质条件发生显著变化,矿井突水的危险性增大。及时准确地判断突水水源是矿井防治水工作中的关键环节。采用水质指标判断结合模糊概率模型识别矿井突水水源的方法,建立基于模糊概率法的矿井突水水源识别模型,通过监测校验,试验水样识别准确率达到90%以上。研究成果对于矿井突水水源的现场识别及后续针对性防治工作具有一定指导意义。     

可拓识别方法在矿井突水水源判别中的应用

为了快速判别矿井突水水源,进而为防治矿井水害服务,以水质指标为判别因子,应用可拓识别方法,建立了谢桥矿井突水水源判别模型,改进了该方法中经典域的形式,提出以各指标的统计值F来量化各指标的识别能力,并作为确定权重的依据.将结果与模糊综合法、灰色关联度法、Bayes逐步判别分析法分别进行比较,其正确率略高于前两者,与Bayes逐步分析法判别结果相同.     

自适应线性单元在矿井突水水源判别中的应用

针对华北某矿井可能出现的2种矿井水,利用其化学数据,构造了自适应线性单元进行突水水源判别。计算结果表明,在训练前进行归一化操作,训练时采用归一化最小均方算法更新权值,可以在相同的训练代数下达到最高的训练精度。     

模糊相似比在判别矿井突水水源中的应用

论述了用模糊相似比判别矿井突水水源的原理与应用。     

Minitab软件在皖北矿区突水水源识别上的应用

以皖北矿区典型含水层常规水化学组成为例,利用Minitab软件对突水水源进行识别,通过最佳子集回归,将原有的8个组分缩减为6个标型组分,确定出最佳拟合回归模型,然后利用残差图对该模型进行回归分析检验,以确保该模型满足普通最小二乘假设。在此基础上,利用判别分析建立皖北矿区突水水源的识别模型。结果表明,该软件使用简单,且建立的模型识别效果较好,判别正确率达到91.7%,若能通过系统的分析测试建立判别方程,将有望获得更好的判别效果。     

基于KPCA-GWO-SVM的矿井突水水源识别

为提高矿井突水水源识别的精准度,提出1种基于KPCA-GWO-SVM的矿井突水水源识别模型;该算法利用核主成分分析（KPCA）进行特征降维,加快水源识别速度,通过灰狼优化算法（GWO）搜寻支持向量机（SVM）的最优参数,使水源识别精准度更高;以赵各庄矿为研究对象,分析各含水层主要水化学类型,选取6种离子指标,经KPCA提取3个主成分,随机选取总样本量70%为训练集（共47组）,30%作为预测集（共20组）,构建KPCA-GWO-SVM模型并与KPCA-PSO-SVM、KPCA-WOA-SVM和KPCA-SVM模型对比。结果表明：KPCA-GWO-SVM的水源预测结果与实际结果一致,比未经KPCA处理模型的预测准确率高10%且寻优速度更快;与其他模型相比准确率最高,具有优越性。     

基于多元统计分析的矿井突水水源Fisher识别及混合模型

综合运用多元统计分析技术、Fisher判别分析理论和混合计算理论,依据含水层地下水组分数据,分别建立河南焦作矿区突水水源的Fisher识别模型和混合模型,并分别对它们进行验证。结果表明：因子分析能有效建立识别模型训练水样;突水水源Fisher识别模型对混合程度较低地下水判别精度较高,利用回代估计法所得到的误判率小,具有较强的涌水水源判别能力;混合模型能有效确定地下水混合程度,δ18O的预测值与实测值偏差总体上低于10%,应用混合模型还能进行水文地球化学质量平衡模拟。     

基于断裂构造分维与突水系数法的底板突水预测

该文选取滕南矿区为研究对象,运用分形理论对矿井的断裂构造的复杂程度进行了定量评价,得到了研究区的断裂分维特征并分析了其对突水危险性的影响。运用信息融合的方法将断裂构造分维与突水系数法相融合,对煤层底板突水进行危险性评价,并对矿井底板突水的危险区域进行分区与预测。得到了更加符合实际的突水危险性综合分区图,对制定煤层开采时的底板水防治措施具有一定指导意义。     

矿井突水水源辨识的改进SVM和GA-BP神经网络模型

及时辨识突水水源是有效预防和控制矿井突水灾害的重要工作之一。基于河南焦作某矿区不同水层的测试样本,利用嵌入梯度的支持向量机(SVM)对常用的[SO4]2-、K+、Mg2+、Na+、Ca2+、Cl-、[HCO3]-、F-8种水化学成分进行因子约简,确定以K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、[HCO3]-、F-作为矿井突水水源辨识的主要判别因子。运用遗传算法优化BP神经网络(GA-BP)对新体系下的30组学习样本进行训练拟合,用所建立的分析模型对10组待检验水源类别进行辨识,预测平均正确率达到了94.27%。研究结果表明,该指标体系在矿井突水水源辨识中具有可行性,且GA-BP模型分类性能好,误判率低,可以用于矿井突水水源的辨识。     

广东大兴煤矿特大突水事故机理分析

通过实地调查、测量以及地质及地球物理勘探,分析认为大兴煤矿“8·7”突水事故的突水机理为：防水煤柱受断层破碎带的影响,在上部水压、采动矿压、煤层自重、地下水的联合动力作用下,破碎的岩体沿垂向固有构造裂隙面向上塌落形成椭圆形柱体,待形成自然平衡拱后塌陷垮落停止,上覆岩层得到暂时稳定;随着采煤工作面的不断扩大,自然平衡拱被再一次打破,椭圆形柱体内的垮落继续向上发展,直至最后的关键层破坏或破碎达到临界突水系数而发生突水.     

矿井涌水水源分析的支持向量机模型

为了更有效地分析矿井涌水水源,基于水文地球化学方法,利用支持向量机(SVM)分析了矿井涌水情况.首先,建立了两类水源识别的SVM模型、多水源识别的H-SVMs模型;然后,利用SVM分析了两类水源混和的情况,并尝试使用判决函数值预测异常的水文地质现象.实验结果表明:SVM理论基础严密,判决函数结构简单,泛化能力强,并且,判决函数中的法向量W可以反映各水源识别因子的权重,判决函数值的大小还可以预测水文地质异常.     

北辛窑矿南翼大巷突水机理及防治措施

以宁武煤田北辛窑矿南翼大巷底板突水为研究对象,通过分析矿区地质、水文地质特征,对比突水前后区内奥灰水文观测孔水位变化,结合突水点水化学分析,研究了该矿突水水源及突水机理。结果表明：2次突水的动态过程相似,最大涌水量和稳定涌水量具有可比性,突水时间与奥灰水文观测孔水位陡降时间吻合,突水点水样特征与本区奥灰水特征基本一致,确定突水水源为奥灰水。F8断层切割奥灰含水层形成突水通道,加之巷道掘进扰动破坏了相对隔水层的稳定性,奥灰承压水克服构造裂隙阻力,引发突水;采用定向钻孔注浆堵水技术,对2个突水点进行封堵,并注浆加固了巷道底板,确保了南翼大巷安全掘进。     

张双楼矿区9~#煤层底板突水危险性分析及防治

分析了张双楼矿9#煤层开采的充水含水层的富水性和导水性,利用突水系数法评价了9#煤层底板的突水危险性,根据评价结果和采区水文地质资料论证了疏降四灰水安全开采9#煤层的可行性,通过疏水降压工程的实施解放了受水害威胁的煤层。     

顶板涌水等级评价的模糊数学方法

矿井顶板水的涌出不仅与含水体本身的水体类型,特征,赋存条件有关,而且还与煤层顶板各隔水岩层的水地质条件,地层结构矿地质条件有关,是一个十分复杂的地质力学作用过程,其影响因素是多方面的,运用模糊评判中的隶度函数对各因素进行量化,得出涌水等级评价的量化指标,最终变换原理并依据最大隶属度原则,进行顶板涌水等级评价,为矿井制定防排水措施,安排防排水工程提供依据。     

地面注浆封堵突水点技术在圣达煤矿的应用

针对圣达煤矿22081泄水巷突水点长期大量排水造成周围地下水位下降、增加矿井排水费用、且被压覆的煤炭资源无法进行安全回采的现状,在对矿井水文地质条件、断层及其破碎带发育特征、准确位置、产状及导富水性,突水因素、突水水源、水量及其变化规律、封堵可行性及效果分析研究的基础上,运用钻探注浆技术的理论与方法,通过合理进行钻孔布局、钻孔结构设计、钻孔施工顺序、施工工艺及选择注浆材料、调节浆液黏稠度、浆液压力及引流注浆、间歇注浆及添加骨料等注浆技术,成功实现了良好的注浆堵水效果(堵水率达100%),且使钻探工程量大幅度减少,节约了大量的注浆材料,取得了良好的经济与社会效益。     

基于模糊证据理论的煤层底板突水量预测

从信息融合的角度,将煤层底板突水量预测过程看成是一个多源信息融合处理与状态估计过程,提出基于贴近度的模糊证据理论,建立基于模糊证据理论的煤层底板突水状态估计与评价模型。利用15个有代表性的采煤工作面底板突水资料作为训练样本,基于广义三角模糊数生成各焦元基本概率赋值。用所建立的突水预测模型对4个待检验的突水样本进行分析,并与人工神经网络、最小二乘支持向量机、距离判别分析等方法进行比较,所得结果一致或更好,说明基于模糊证据理论的煤层底板突水量估计方法具有良好的实用性和有效性。