模糊数学在煤矿突水水源判别中的应用

防治矿井突水,必先进行矿井突水水源的判定,但各含水层之间水质特征界限不甚明显。应用模糊综合评判法可以通过对矿井突水水质的分析,准确地进行矿井突水水源的判别。结合某矿矿井突水水源判别的实例,具体阐述了矿井突水混合水源的判别以及对奥灰水作为水源的可能性的排除,并用实际的探查孔和突水点所在区域不同含水层水位监测等资料对评判结果进行了验证,证明了该评判方法进行突水水源判别的可靠性。     

矿井突水水源的水化学特征分析及其判别模型

以徐庄煤矿为例,分析了矿井4个突水水源的水化学成分;应用逐步判别方法建立了徐庄煤矿突水水源判别模型,经检验,该模型具有较好的判别效果。对矿井突水水源判别及防治水工作具有一定的指导意义。     

基于LIF技术的煤矿突水预警研究

为了构建一个有效的矿井突水预警系统,提出以DSP芯片TMS320F2812为处理器,以CCD(电荷耦合元件)作为光电探测器,利用LIF(激光诱导荧光光谱)理论,建立矿井突水水源判别的理论模型,得出光谱数据,研究突水水源中溶质浓度与激光荧光强度的关系,通过不同突水水样的特征光谱进行水源类型识别,为矿井突水灾害的预警提供决策依据。     

基于水化学和模糊综合评判的突水水源判别

矿井突水严重威胁煤矿安全生产,因此快速准确地判别突水水源对防治矿井突水灾害具有重要意义。 以淮南矿区朱集东煤矿及周边井田为例,通过对132 个矿井水样水化学分析和聚类分析,得出Na⁺+ K⁺、Ca^{2 +} 、Mg^{2 +} 、Cl^- 、HCO₃^-、SO₄^2-、pH、TDS 这 8 个评价因子在各含水层中的统计背景值。 运用模糊综合评判,将统计背景值作为评判集标准值,构建矿井突水水源判别模型。 通过研究发现,模型判别结果接近于实际情况,识别效果良好,具有一定实用性和时效性,可以为今后判别突水水源提供参考。     

基于粗糙集理论的矿井突水水源快速识别

为了准确而快速地判别矿井突水水源,以聚类分析、灰色关联分析、多元逐步判别分析3种方法建立了矿井突水水源判别模型,提出了通过适应性来选择具体矿井或矿区的判别方法,利用粗糙集理论的属性约简来筛选水化学特征指标,使得所选判别指标更具针对性和减少指标检测时间,真正实现准确而快速地判别矿井突水水源,进而为矿井水害防治服务。实例表明,属性约简前后,识别结果一致性将近90%,证实了粗糙集理论在矿井突水水源判别中的有效性和实用性。     

基于PCA-Bayes综合判别的矿井突水水源判别研究

根据矿井各含水层水化学成分的差异性,选取多种水化学成分指标作为突水水源识别的样本变量,综合利用多元统计分析技术、Bayes逐步判别法和PCA-Bayes综合判别法作比较,采用SPSS软件建立Bayes逐步判别模型、PCA-Bayes综合判别模型,以煤矿不同含水层的水化学资料中的多组样本为依据,利用该模型进行工程应用。结果表明：PCA-Bayes综合判别模型提高了突水水源判别的准确率和判别速度,实现了对矿井突水水源快速有效判别,为防治突水事故提供了有力的依据和判别方法。     

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。     

用地下水水质特征模型判别姚桥矿井突水水源

结合姚桥矿井地下水水化学资料,介绍了用地下水水质特征模型判别矿井突水水源,并建立了姚桥煤矿矿井突水水质特征判别模型。     

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。     

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。     

浅析矿井突水的预测方法

近年来,矿井突水事故不断发生,严重威胁煤矿的安全生产,为了保障矿工的人身安全,达到安全、经济、高效的目的,在煤矿开采之前进行矿井突水预测很有必要,也具有显著意义。本文介绍了矿井突水预测的理论方法,如突水系数法、突水概率指数法、"下三带理论"预测法等,虽然每个理论方法都存在各自的优缺点,但是能够为突水预测提供理论的基础依据,为预防矿井突出事故提供帮助。     

基于“三图法”煤层顶板突水动态可视化预测

在煤炭资源开发过程中,矿井突水灾害对安全生产构成很大威胁,而现有技术方法缺乏对突水灾害发生过程的时空表达。基于"三图法",分析并设计了煤层顶板突水三维动态可视化系统的实现方法。通过构建3D地质模型及"三图",以确定煤层开采模拟区域及突水点位置的各种候选方案,真实反映煤层开采过程中可能发生的实际复杂情况。在此基础上,经过地下水模拟、可视化预处理、刚体碰撞检测响应等,实现垮裂带及地下水流场的动态模拟分析。以内蒙古自治区中西部某矿为例,依据矿区数据,进行了煤层顶板突水动态可视化预测,为企业提供了一个了解和分析预测煤层顶板突水过程的崭新平台。     

磁西一号超千米深井煤层开采底板突水危险性评价

磁西一号井田煤层埋藏较深,其开采主要受深部奥灰承压水的威胁,为了成功开采以解放深部呆滞煤炭资源,保障矿区可持续发展,对磁西一号矿2#煤层开采奥灰突水危险性进行了评价。文章以峰峰矿区东部和磁西一号矿水文地质条件为基础,对矿井充水因素、含水层之间水力联系、采动裂隙带有效隔水层厚度、底板抗压强度及隔水能力等进行分析研究, 主要采用突水系数法对煤层底板突水危险性进行了评价,通过计算得出：带压开采2#煤层突水系数平均为0.056MPa/m,位于过渡区,突水系数具备带压开采的基本条件。由于井田内煤层埋藏深度较大的区域控制程度较低,地质、水文地质条件不清楚,开采前需要进行补充勘探,经充分论证后,方可进行试采。     

新集三矿1煤层底板突水评价研究

新集三矿井田由于受推覆—逆冲断层的影响,总体上煤层陡立,倾角在60～80°以上,且1煤底板突水威胁严重。该文基于以上因素,对1煤层开采的充水因素、隔水层阻隔水性、突水危险性及其与急倾斜因素的关系进行研究分析,为1煤底板防治水措施提供依据。     

东滩矿3煤顶板突水的影响因素

为了保证生产安全,分析了东滩矿3煤顶板发生的突水事故,并与大量地质钻孔资料（钻孔的岩性、冲洗液消耗量等）及水文地质资料进行对比,从而得出：构造、冒落带内岩性、含水层水文地质参数和发育高度、汇水条件以及矿山压力的影响等因素是东滩矿开采3煤顶板突水的主要影响因素．在现有水文地质资料缺乏的情况下,可以利用钻孔资料,如冲洗液消耗量在平面的分布等来估计、判断含水层的富水性或圈定3煤顶板含水层的富水区,最后提出了防治水的措施．     

基于水化学特征的模糊评判法分析突水水源

通过对工作面水质进行化验总结,运用AquaChem软件绘制Piper三线图,对7199工作面4个月的水质进行统计分析,结果表明:7199工作面突水水源中包含顶板砂岩水、分界砂岩水、第四系底含水和侏罗白垩水。为更准确地确定突水水源间的主次关系,以模糊数学为基础,结合矿井含水层水化学分析资料,利用模糊综合评判法建立了矿井突水水源判别模型,选取6种常规离子作为判别因子,最终得出7199工作面直接出水水源为顶板砂岩水和下石盒子组底界砂岩水,并存在第四系底含和侏罗白垩水的间接补给。     

深部采煤底板突水成灾阈值及其研究意义

从煤矿实际生产需要出发,将煤矿底板突水分为突发性、大流量突水与长历时、小稳定流量突水.根据突水水源与导水通道的不同组合形式,判断底板突水的形式,对两种突水形式的水量变化特点进行了讨论.提出阈值的概念,并将其作为判断底板突水是否能够成灾的标志,对现有突水量预测的相关技术进行总结,给出了根据突水量预测结果设定阈值的方法,简单分析了阈值的实践意义.     

双柳煤矿开采上组煤层太灰水突水危险性评价

双柳煤矿4号煤层存在底板太灰水带压开采问题,文中在概述井田内太灰水贮存特征的基础上,分别利用突水系数法和多层叠加抗压强度比值系数法进行了太灰水对4号煤层突水危险性评价,最后叠置二者评价结果做出了综合评价.以期为煤矿防治水工作提供参考依据.     

哈拉沟煤矿四盘区首采面矿压规律分析

通过对四盘区首采工作面矿压观测,揭示了工作面初次来压和周期来压的基本规律,分析了基岩破断、溃水溃沙与来压规律的关系。为工作面防止溃水溃沙、实现保水开采提供了经验。