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。     

水源判别标准集在矿井防治水中的应用

及时、准确地判断出矿井突水水源是减小矿井损失,指导矿井防治水工作的有效手段,而此前建立的水源判别标准集,是正确判别突水水源的重要基础.通过对邢台矿水化学特征的综合分析,以水中6大常量组分(Na++Ka+,Mg2+,Ca2+,Cl-,SO2-4,HCO-3)作为构建指标,同时采用Piper三线图、箱型图和聚类分析对矿井水样进行筛选,建立邢台矿水源判别标准集,并利用灰色关联度理论建立水源判别模型,对标准集进行校验.结果表明,标准集能够准确反映所属含水层的水化学特征,可作为矿井突水水源判别的背景值.     

熵权模糊综合评价法在矿井突水水源判别中的应用

鉴于采用水化学数据判定矿井突水水源过程中水质特征的模糊性和不确定性,引入熵权理论并与模糊综合评价方法相结合,选取Ca2+、Mg2+、K++Na+、HCO3-、Cl-、SO24-、TDS等7项指标作为评价因子,建立了矿井突水水源判别的熵权法模糊综合评价模型并应用于潘三矿2个典型水样的水源判别。应用结果表明:运用信息熵计算权重系数克服了传统模糊综合评判中权重分配的局限性,模型判别结果较准确,是矿井突水水源判别的一种有效方法。     

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。     

矿井突水水源分析的Bayes判别分析模型及其应用

将Bayes判别分析方法应用于矿井突水水源分析问题研究中.选用多项化学指标作为判别因子,建立了适用于不同水质类型矿井的两类和多类水源分析的Baycs判别分析模型.基于Bayes判别分析方法的原理,利用不同矿区突水水源的典型样本,对Bayes判别方法的判别过程和检验方法进行了具体说明.针对两类水源,选用Ca2+、Mg2+、Na+、K+、Cl-、HCO3-、SO42-、NO3-、F-和pH等10项指标作为判别因子.对多类水源,选用Na++K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-等6种离子组合作为判别因子,利用华北某矿区10例典型样本和焦作矿区39例典型样本作为数据源,分别建立相应的判别模型.判别结果完全符合实际情况,并与数量化理论、支持向量机方法进行了比较.研究结果表明,Bayes判别方法的计算过程简单、模型结构稳定,回代估计判别结果以及预测结果的准确性很高,对突水水源的判别具有很强的预测能力,可以在实际工程中进行应用.     

基于Matlab因子分析及距离判别模型的矿井突水水源识别

针对传统的矿井突水水源判别存在准确率较低的问题,选取K~++Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)及HCO_3~-6种水化学成分指标作为矿井突水水源判别依据,基于SPSS因子分析建模,确定21组突水水样训练样本中与第一主因子密切相关的水质指标,依据距离判别模型,将得到的水质指标作为样本数据输入Matlab平台,采用SQRT、MAHAL函数确定突水水样训练样本总体间的马氏距离矩阵。结果表明:构建二者相结合的矿井突水水源判别模型,其回判准确率高达99%,对8个未知的测试样本进行突水水源的识别,实例验证在判别指标选择合适的情况下,因子分析及距离判别相耦合的突水水源判别方式能有效地消除判别指标间的相互影响,提高判别率,为矿井水害防治提供理论基础。     

感知器在矿井突水水源识别中的应用

针对使用BP和RBF等神经网络进行矿井突水水源识别时存在网络结构和训练算法复杂的问题,使用感知器进行矿井突水水源识别。以焦作矿区的突水水源识别问题为例,舍弃其中的Na~+和K~+两种离子的浓度信息,选择Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)和HCO_3~-五种离子的浓度为作为水源识别的依据,利用三十五组数据进行训练,构建了六输入四输出的感知器模型。计算结果表明,感知器是一种有效的识别工具,对于不同的学习率和初始权值矩阵,训练后的感知器均能够正确进行水源识别。     

矿井突水水源快速判别系统研发

在论述矿井突水危害性以及水源判别原理的基础上,介绍了矿井突水水源快速判别系统的技术构架,分析了系统的关键技术模块及其实现的技术途径,形成了"QLT+特征组分+采动涌水通道"为技术特征的水源快速判别系统。最后,应用实例说明该系统进行水质分析和水源判别的过程,并实现了快速、准确判别突水水源的目标,可以在煤炭开采活动中为矿山提供决策依据。     

基于灰色关联分析的矿井突水水源定量化判别方法

阐述了矿井突水水源的判别方法,针对水化学背景值特征相近的水源,提出了通过量化计算实现精确判别水源层的方法。以灰色关联分析方法为例,对袁店二矿F14断层突水水源进行了量化判别,并采用水化学玫瑰花图和水样柱状图的图形化分析方法对突水水源量化判别的准确性进行了辅助判别,综合分析认为煤层顶板砂岩裂隙水通过断层带进入了采掘空间。定量化地学方法和图形化分析方法有效解决了矿井突水水源判别的准确性。     

基于多元统计分析的东欢坨矿突水水源判别研究

针对矿井突水水源判别准确率较低的问题,基于多元统计分析构建矿井突水水源判别模型,选取K~++Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO■、Cl~-、及HCO~-_3水化学指标作为矿井突水水源判别依据,采用东欢坨矿5煤顶板含水层及12_(-2)煤底板含水层的水质分析资料作为训练样本和测试样本,其中,训练样本35个,测试样本10个。判别结果表明:突水水源判别正确率达86.7%,判别结果显著,可信度高。利用该判别方法对和东欢坨矿相近的钱家营矿5煤顶板含水层进行突水水源判别,判别结果与实际情况一致,判别准确率高,结果可靠,为矿井突水水源判别提供了科学理论依据。     

老空水放水探讨

如何在已知老空水的情况下,制定放水方案设计,同时根据实际情况灵活应用放水煤柱公式,在保证安全的情况下,尽大可能提高掘进米数,合理安排管路及水泵,提高工作效率。     

岩溶水的突水机理分析

通过对我国华北地区煤矿奥陶系岩溶水突水事故案例的分析研究，掌握其突水机理，总结规律，并结合屯兰矿实际水文地质条件，对今后奥灰水的防治进行探讨。     

循环冷却水的水质处理

根据循环冷却水水质条件,选择合适的水质稳定剂进行水质处理,以达到系统的阻垢、缓蚀及杀菌灭菌的效果.     

循环煤泥水的水质在线监测系统研究

煤泥水水质对煤泥水沉降特性和煤泥浮选有重要影响。为实现煤泥水水质的实时监测,建立了循环煤泥水体系的水质监测系统。试验证明循环煤泥水体系的电导率和水质硬度呈线性关系,该系统以循环煤泥水体系中各监测点的电导率及浓缩机溢流浓度为监测指标,水质监测系统可实现显示整个工艺流程中各设备的实时数据及工作状况、未确认的报警信息、图表显示可选时间段内各指标的变化曲线、查看任何历史时间段内曲线、显示界面及参数设置界面等功能。实现水质实时监测是煤泥水澄清循环和煤泥高效浮选的根本保障,同时为水质调控技术的开发提供研究工具和平台。     

循环冷却水水质管理

介绍了循环冷却水加药的方法及工艺控制措施,论述了在焦化行业中如何控制循环冷却水水质.     

吸水路径对煤体吸水特性的影响研究

采用3个不同暴露面积的柱状煤体考察吸水路径对煤体吸水特性的影响,结果表明:随着时间的增加,柱状煤体的吸水率逐渐增加,煤体与水的接触面积越大,吸水率越高;毛细管网络越发达,孔隙的连通性越好,吸水路径越短,排出孔隙内的空气越容易;不同吸水路径的吸水率与时间均满足根号的函数关系。为现场实施煤层注水消突措施奠定理论基础。     

矿井出水点多水源判别方法

根据已知水源、出水点典型化学离子组分含量等数据,采用运筹学方法,建立矿井出水点多水源判别数学模型,并利用简约梯度法对模型进行求解。在模型求解过程中引入的松弛变量具有重要的物理意义,如果解中松弛变量取值较大,则意味着存在未知水源。采用文献及矿山实际数据进行验证,结果表明,该方法不仅适用于多水源出水的情况,判别已知水源是否与出水点导通,计算各水源在出水中所占的比例,而且还能揭示是否存在未知水源。     

水仓系统设计中采用配水管代替配水巷的实践

通过山脚树矿212水仓系统设计和施工中采用配水管代替配水巷的实践,论证了配水管代替配水巷的设计方案具有投资小,工期短,维护费低等特点,为水仓系统设计施工提供了成功范例,具有推广和借鉴作用。     

古汉山矿防水闸门硐室迎水端水文观测孔漏水治理

L8灰岩2616号长期水文观测孔在-450 m水平偏斜进入井底车场东运输大巷防水闸门主硐室以东14.0 m处,因钻孔孔壁与套管外壁封孔质量不佳,使上部含水层高压水沿孔壁及岩体裂隙涌入巷道内.通过采用截水、导水、注浆堵水等施工工艺,封堵了漏水,保证了防水闸门防水质量,恢复了L8灰岩水文观测孔的正常功能.     

分清水源防止水灾

矿井突水后，如何查清水源达到针对性的治理，是矿井出现水害后碰到的一个重要问题。采用水质分析法对水化学类型进行判别，从而找到了水源，确保了安全生产。