大淑村矿放水试验水文地质参数的确定

为查明大淑村矿矿井奥灰含水层水文地质条件,防止奥灰突水事故发生,在矿井西翼进行奥灰稳定流放水试验。降深放水试验初始流量、水位采用非稳定流的加密观测方法,满足非稳定流泰斯公式图解法求参数要求。分别用直线图解法和水位恢复法求水文地质参数,实践表明,直线图解法求得的导水系数和贮水系数作为评价含水层的依据是适宜的,可以满足预计矿井涌水量的要求。     

围岩扰动系数D的量化取值

本文根据Hoek-Diederichs公式,直观给出巷道围岩变形模量估计图表,计算出不同扰动参数D对岩体变形模量的影响。岩体开挖扰动系数D与扰动程度和扰动范围有关,提出了基于岩芯弹性模量分布的D值计算方法,以积分和距离均一化的形式给出D的量化公式。基于地质强度指数GSI、扰动系数D和Hoke-brown准则,估算深埋巷道岩体力学参数。数值计算出钻爆法施工巷道围岩的塑性区范围和位移值大小,并与现场实测值对比,塑性区相对误差低于11%,位移相对误差低于15%,该D值的估算方法有一定工程应用价值。     

基于PCA-GA-SVM模型的地表下沉系数预测

为解决地表下沉系数难以精准预测的问题,提出了基于主成分分析(PCA)的遗传算法(GA)优化的支持向量机(SVM)模型。利用主成分分析法对45个矿区的7个地表移动参数影响因子进行降维,提取出新的主成分,同时通过遗传算法获取能够优化支持向量机的最优惩罚参数和最优核函数参数,将主成分输入优化后的支持向量机,对比地表下沉系数的预测值与真实值之间的差距,计算平均相对误差,并与SVM,PCA-SVM,GA-SVM 3种模型的平均相对误差对比。结果表明：PCA-GA-SVM模型的平均相对误差可以达到7.01%,精度更高,更能准确地预测地表下沉系数。     

基于VBA的煤储层参数反演模型

煤层气排采过程中大量的产水、水位降深及产气量数据,一般用Excel表格进行存储。基于这些数据,为了更好的指导煤层气后期的排采,预测产气及产水降深至关重要。理论上,产气及产水降深在Excel表中按泰斯公式可以进行数值计算,但由于计算过程复杂且煤层气排采为变流量的产水过程,利用VBA对原先编制的泰斯Excel公式试验数据处理表进行了二次开发,在计算过程中增加了降深、参数m、累计产气量共3个Excel函数,并对这3个函数进行了VBA编程,通过点击试验结果按钮,可以计算出产水降深及产气量,并与实际结果拟合,发现曲线基本吻合,满足要求。     

分析岩溶水动态曲线计算渗入系数的研究与应用

从分析动态观测资料着手,借助地下水位、降雨补给量和排泄水量的周期同步变化,以水位变化重合时段的总排泄水量,直接推算降雨补给量和渗入系数。     

二连盆地芒来铀矿床镭氡平衡系数研究

在可地浸砂岩型铀矿地质勘查中,矿体的镭氡原始平衡状态被破坏,造成γ测井解释得到的矿层铀含量偏低,影响铀资源量估算的准确度。通过施工物探参数孔,对γ测井解释的铀含量进行镭氡平衡系数修正。以二连盆地芒来铀矿床普查阶段施工的物探参数孔观测数据为例,对参数孔内遭受破坏的矿段进行多次γ测井状态观测,绘制相应的镭氡观测曲线,并对采用平均值法和拟合法计算得到的镭氡平衡系数进行了对比分析。结果表明,2种计算方法得到的镭氡平衡系数相对误差均在±3%以内,且采用拟合法计算的结果比平均值法计算的结果小,采用拟合法有利于降低估算漏矿的可能性。通过建立数学非线性回归模型,基于MATLAB软件运行编程语言实现对观测数据的曲线拟合,得到可求极限的数学拟合公式。通过拟合法得到的曲线更符合理论上镭氡平衡破坏后的恢复情况,求得的氡饱和状态观测值唯一且确定,有效避免了因观测数据波动带来的不可控误差,计算得到的镭氡平衡系数更为科学和准确。研究结果为该矿床铀资源储量的准确估算提供了客观可靠的修正系数,也为铀矿山生产能力的预测提供了指导。     

基于长观孔水位变化的压架突水灾害预警

基于长观孔水位的变化,以某矿松散含水层采煤工作面回采为研究背景,研究松散含水层采煤工作面压架突水灾害预警。研究结果表明:水位与采动之间存在联动关系,即工作面回采便会引起长观孔水位的升降变化。通过计算近2~3天的平均降速,并与预警值对比,若发现水位呈连续下降现象,水位降深累计超过1 m,再结合工作面压力情况,如果工作面普遍剧烈来压并发生活柱大量下缩的情况,那么需要发布压架突水灾害预警,同时依据地质条件建立了基于长观孔水位降速的压架突水灾害预警系统。     

基于多元回归时间序列模型的兴城市地下水水位研究

多元回归时间序列模型用多元统计回归法分别提取趋势项、周期项及随机项,将其叠加,作为预报模型,简单有效。选取兴城市具有代表性的3个观测孔,以2000~2010年共11年的逐月数据为基础,分别建立各观测孔的地下水水位埋深预报模型,经检验合格后,对2011~2013年的地下水水位埋深进行预报。检验结果表明,3个模型的计算值与实测值拟合均较好,平均相对误差仅为9%,预报结果表明,兴城市小周屯和半道子的地下水水位基本稳定,而沙家屯的水位逐渐下降,需采取措施进行控制。     

考虑井径时对泰斯公式的讨论

本文针对泰斯公式的局限性,通过对泰斯模型前提假定“井径无限小”的分析,推导了考虑井径时改进的泰斯公式。改进的公式物理意义明确,也便于在实际勘察工作中推广。     

水体下中厚煤层分层快速综采的水环境效应研究

针对潞安矿业集团五阳矿七三采区复杂的水文地质条件,依据导水裂缝带高度的经验公式,确定了分层综采的采矿方法,以减小导水裂缝带的高度.通过采用钻孔漏失量观测、地表钻孔水位动态观测、民用水井水位变化观测和井上下水质对比分析等综合观测手段,获得了覆岩破坏带高度、含水层之间的水力联系.研究结果表明,回采过程中上覆含水层的水位变化与地表沉陷或沉陷速度之间存在一定关系,地表水与工作面涌水之间不存在水力联系;尽管村庄民用水井水位在工作面推进过程中发生了变化,当工作面远离并进入雨季后,其水位就会逐渐恢复并保持稳定.在保护水资源的前提下,可以实现水体下安全开采.     

基于奥灰突水系数演变的水库下带压开采研究

小浪底库区蓄水对煤层底板的奥灰承压水形成补给,进而引起新安井田底板突水系数发生变化,矿井水文地质条件日趋复杂。本文介绍了煤层底板岩层条件,阐述了奥陶系灰岩的富水特征,统计绘制了库区水位与水文孔测压值的相关曲线,分析了曲线峰谷值反映的井田水文地质迹象及与安全生产的内在联系,提出了扩大监测、重点巡查、物探查异、打钻注浆、动态评价及应急设防等带压开采的有效对策,以确保矿井安全生产和中长期稳定接续。     

裂隙富水矿山采矿前期疏排水方案模拟与优化

采用泰斯(Theis)非稳定流分析法分析基岩含水层在不同疏干强度下的水位-时间关系,参照矿山地表沉降允许的基岩年水位最大降深要求,得出不同降深条件下所允许的年最大疏排水强度。以上述疏排水强度作为初始的采矿前期疏排水方案,在采矿前期基岩水位总降深的条件约束下,利用Visual Modflow软件模拟优化采矿前期疏排水方案,以适应采矿前期排水能力逐步增加的特点,指导矿山安全有效疏排地下水,避免因疏排地下水而引发次生灾害。     

快速确定涌水量Q与降深S曲线类型的方法

煤矿防治水中在进行单位涌水量换算时,需要建立涌水量与降深的相关公式以便计算水位降深为10m时的涌水量。利用Excel中的趋势线功能模块能快速有效的建立起涌水量与降深经过变换后的线性回归方程,并绘出直观图形和计算其判定系数,为快速准确的判断涌水量与降深的曲线类型提供有力支持并节省了工作量。     

疏水降压技术在西坡煤矿水害防治中的应用

西坡煤矿5号煤层开采受太原组灰岩含水层的影响,存在突水危险性。文章通过分析矿井水文地质特征,在5111综采工作面施工放水孔,建立水文观测系统,查明了太原组灰岩含水层富水性。经过疏水降压,确定含水层水文地质参数,建立了疏放水量与水位降深之间的关系,实现了工作面安全带压开采。     

越流补给群孔抽水试验的含水层参数计算及应用

抽水试验求解含水层参数时一般采用Theis公式或由公式推导的各类图解法,但这些方法没有考虑特定边界条件和各抽水井之间的相互影响。针对此类方法的不足,根据越流补给条件,结合势场叠加原理,提出了上层越流补给条件下群孔抽水试验渗透系数的计算公式。在某地浸矿山东部待采矿区的抽水试验中进行了验证,利用该公式计算出的含矿含水层的渗透系数平均值为5.1 m/d。利用该渗透系数确定了待采矿区定流量抽水时井径与水位降深的函数关系式,计算得到的各观测孔降深与实测值基本一致,误差在0.7%~6%,验证了该渗透系数公式的可行性,并提出最优井径在0.2~0.3 m之间,为矿山基建提供参考。     

桃园矿底板灰岩突水因素分析

在桃园矿抽水试验资料及观测太灰水位变化情况的基础上,分析了底板灰岩水突水的影响因素,结合矿井水文地质条件,分区域计算出不同标高的突水系数,提出了底板灰岩水的防治措施。     

坚固性系数与瓦斯放散初速度关联性探讨

针对目前因指标不精确而导致突出危险性预测失准的现象,为探究矿井常用综合指标K值的合理性,文章从组成K值指标的两个单项指标f值与ΔP各自的影响因素入手,分析两个指标的相关性关系并建立两指标的预测模型。结果显示：f值与ΔP具有共同不可控影响因素,且各个因素对两个指标作用效果截然相反;各个不可控影响因素都是通过改变煤体比表面积而影响f值与ΔP;f值与ΔP呈负相关关系,两者之间的相关性是由其共同影响因素决定的;根据各个影响因素与两指标之间关系,建立两个指标的预测模型,以九里山矿为例验证了模型的可靠性。     

老采空区残余下沉系数的神经网络模型研究

为了验证人工神经网络方法是否可以用于老采空区残余下沉系数的预测,采用L-M BP算法的人工神经网络方法对某矿区的观测站下沉资料进行了残余下沉系数的预测分析,计算出不同观测时间距最大下沉速度时刻之间的下沉系数,以此建立此下沉系数的神经网络预测模型,进而得到残余下沉系数,并与实测得出的进行对比.研究表明:1) 利用已有观测站最大下沉速度之后的观测数据可以解决数据不足的问题.2) 在考虑地质采矿因素的基础上,建立相对与最大下沉速度时刻的下沉系数的神经网络预测模型,以此求取老采空区残余下沉系数.结果表明:用人工神经网络方法进行老采空区残余下沉系数预测是可行的.     

小浪底库区水与新安煤矿顶板砂岩水水力联系浅析

阐述了小浪底水库蓄水前后顶板砂岩水的突水危险性,采用钻孔水位动态分析法和水化学聚类分析法对小浪底库区水与新安煤矿顶板砂岩水水力联系进行对比分析,判定在目前小浪底水库蓄水条件下,顶板砂岩含水层与水库水之间还不存在明显的水力联系,并对小浪底库区水位观测提出建议,为煤矿高产高效安全生产提供服务。     

介绍一个半经验半理论的简易井群计算方法

本文从大量钻井抽水试验资料所反映的含水层导水系数(T)与小降深(S<1米)时的单位涌水量(q)之间具有明显线性关系(T=1.30q)出发,结合井群抽水的理论井水位降迭加公式,把半经验半理论的简易水力削减方法,表达成既具有实用精度,又便于确定合理井距、水位下降和水量削减值的简易井群计算形式。