滕南矿区矿井水灾害链及断链减灾研究

针对我国煤矿开采矿井水害频发现象,运用灾害链理论研究滕南矿区矿井水灾害链作用机理,提出孕育断链减灾方法。综合分析滕南矿区水文地质条件及矿井水灾变特点,发现矿井水灾害链发育3个阶段,即灾害孕育阶段、潜存阶段、诱发阶段。通过对矿井水灾害链式作用机理研究,发现滕南矿区是由原生灾害、次生灾害、派生灾害组成的复杂灾害链系统。运用层次分析方法分析矿井突水影响因子权重并对矿井水灾害性分区,采取时间序列分析不同工作面涌水量,从而判断矿井水灾害链发育阶段,提出孕源断链减灾措施。     

基于支持向量机的导水裂隙带发育高度预测

在大量实测数据的基础上探究了经验公式法的局限性并基于理论层面分析了BP神经网格法局限性。探究了支持向量机计算导水裂隙带发育高度的优势,根据43个收集到的顶板裂隙带发育高度实测数据,依照参数获取简便,与导水裂隙带发育高度相关性相对较高的原则,以采高、顶板覆岩强度以及开采方式作为特征因子,建立导水裂隙带发育高度回归模型。利用模型预测了谢桥1121工作面及白庄7507工作面导水裂隙带发育高度。结果表明:运用SVM回归模型预测导水裂隙带发育高度具有较好的可行性。     

滕南矿区矿井水灾害链及断链减灾研究

针对我国煤矿开采矿井水害频发现象,运用灾害链理论研究滕南矿区矿井水灾害链作用机理,提出孕育断链减灾方法。综合分析滕南矿区水文地质条件及矿井水灾变特点,发现矿井水灾害链发育3个阶段,即灾害孕育阶段、潜存阶段、诱发阶段。通过对矿井水灾害链式作用机理研究,发现滕南矿区是由原生灾害、次生灾害、派生灾害组成的复杂灾害链系统。运用层次分析方法分析矿井突水影响因子权重并对矿井水灾害性分区,采取时间序列分析不同工作面涌水量,从而判断矿井水灾害链发育阶段,提出孕源断链减灾措施。     

基于灰色关联分析-Elman神经网络的矿井小断层延展长度预测

阐述了矿井小断层走向延展长度预测Elman神经网络模型的构建、训练及模拟方法,结合实测样本数据,利用灰色关联分析法分析了小断层走向延展长度与断层落差、走向、倾角及倾向等影响因素的相关性,确定了小断层走向延展长度的预测参数,并运用matlab软件建立了基于Elman神经网络的矿井小断层走向延展长度预测模型。实际应用表明,该模型的预测精度较高,比较符合实际情况。     

潘西井田19~#煤层小断层发育规律

以潘西井田地质统计资料为依据,揭示了井田内小断层的发育具有分区性、方向性、成带性等特点。利用走向玫瑰花图以及断层分形方法,对井田内的小断层力学成因及复杂性进行了分析。研究表明,井田断裂构造线方向主要为NW、NE和近南北向,且形成时期不一致,NE向切割NW向断层,近南北向切割NW、NE断层。井田构造总体较为复杂,分维值大多在0.8～1.7之间,全区的分维值可达1.34。其中,低值区域主要分布在井田北部梁坡断层附近。     

断层分形信息维及在底板突水预测中的应用

针对地质构造定量化评价难题,运用断层分形理论对良庄井田15煤层三采区底板断层进行信息分维定量评价研究,并分析断层面积信息分维值影响因素、构造与矿井底板突水关系。结果表明,底板断层面积信息分维值影响因素主要为断层复杂程度、断层落差、断层性质。断层越复杂,断层面积信息维越高;断层落差越大,断层面积信息维越高;断层高面积信息维值条带分布与断层走向具有一致性。在无奥灰径流带的条件下,奥灰含水层以裂隙水存在,断层为底板突水的主要控制因素之一,底板水压、涌水量、突水系数与底板断层面积信息分维值具有正相关性,底板断层面积信息分维值越大,底板原始导高带越大,底板水压、涌水量、突水系数也越大,突水风险越高。同时,将良庄井田15煤层三采区危险性分区并预测危险区(D_11.35)主要位于采区中部以西部分和北西角,建议对其附近断层预留足够的安全煤柱。     

新汶煤田奥灰岩溶横向发育特征及径流网络预测北大核心

奥灰岩溶水害是制约华北型煤田深部开采的关键因素,复杂的岩溶水网络是灾害频发的主因。运用钻探、地球物理探测、岩心X-衍射及水文地质试验等技术手段,对新汶煤田(东区)奥灰岩溶裂隙横向发育规律进行综合研究,查明岩溶裂隙横向分布主要受构造破坏作用形成的各种断裂构造和奥灰埋深的控制;选取断裂构造裂隙发育指数、奥灰水温异常值和钻孔涌水量3个指标作为岩溶裂隙发育程度、岩溶通道和奥灰富水程度的有效指标,建立了基于遗传算法优化支持向量机的奥灰径流网络预测模型,预测了奥灰径流网络在横向上的分布;通过水位分析,确定了奥灰径流网络的渗流场方向。结果表明:在煤田中深部,主径流带与主构造NW向F_(10)断裂带的展布方向大致平行,深部强径流带主要受主干断裂带的控制;而浅部存在3个平行于NE向断裂带发育的径流区域,主要是断层裂隙空间受浅部交替强烈的地下水改造形成。