基于秩相关系数的区间数型水质量评价模型及其应用

针对区域阶段性水质综合评价中的模糊不确定性问题,提出一种基于Spearman秩相关系数的区间数型水质综合评价模型,将多时段水质监测样本的等级隶属问题转化为区间数型多属性决策方案的相关性计算问题。模型通过将水环境质量标准和待评价水质实测值构成决策矩阵,借鉴灰色理论的思想确定相对最佳方案,通过决策方案与相对最佳方案的Spearman秩相关系数,进而由相对海明距离确定研究区的水质等级。应用于浑河沈阳东陵大桥监测段进行实例检验,其评价结果与区间数集对分析法和区间数贴近度法评价相近,表明本模型能有效处理区间型水质评价问题,同其他区间数型水质评价方法比较,在评价过程中具有逻辑清晰,计算便捷,易与其他方法结合等优点。

基于屈服接近度的盐岩储气库多因素优化

利用深部盐岩洞穴进行能源地下储备是国际上广泛认可的能源储备方式,利用盐岩进行地下能源储存也已成为中国能源战略储备的重点部署方向。对于盐岩地下储库群来说,不同的设计、运行方案对地下储库的安全性影响也是不同的。针对该问题研究盐岩储库群的布置形式、矿柱宽度及运行压力对于围岩的稳定性的影响。引入屈服接近度(yield approach index,YAI)的概念,通过大量的数值模拟,以YAI作为定量参数,对比各种不同工况下储库群的围岩稳定性情况,给出盐岩地下储库群的优化布置方案,同时也得到了不同储气压力作用下的腔群稳定性结果。研究成果可为盐岩地下储库的工程设计、建设及运营管理提供有益参考和借鉴。

基于博弈论变权TOPSIS模型的煤层底板突水风险评价

传统的煤层底板突水风险评价模型往往采用固定权重,无法反映主控因素指标内部差异性对评价结果的影响,容易导致评价结果失真。基于此问题,本文建立了博弈论变权TOPSIS评价模型,首先通过博弈论对AHP主观权重和熵权法客观权重进行优化组合得到最优常权,然后引入变权函数构建主控因素权重随指标值变化而调整的TOPSIS模型,最终将模型应用于工程实例中并与常权模型评价结果进行对比分析。结果表明:变权模型与常权模型评价结果差异率为22%,对于一些实际危险区域,变权模型评价结果更为准确合理;常权模型和变权模型在指标归一化值小于0.6时,评价结果接近,在指标归一化值大于0.6时,评价结果出现较大差异,变权模型能够提高劣化指标的权重并突出其对底板突水的影响。

基于GMS实体建模的新疆某煤矿涌水量预测分析

为准确预测新疆北疆某煤矿涌水量,探讨不同方案的预测精度,基于水文钻孔等资料,利用GMS中Solid模块、Modflow模块构建出与实际相符的计算模型。对矿区首采区和二采区进行了不考虑采掘次序、仅考虑采掘次序、同时考虑采掘次序和采掘进程、大井法等4种方案的涌水量预测计算,并与实测涌水量进行对比分析。研究表明:同时考虑采掘次序和采掘进程因素时的矿区涌水量预测精度最高,矿区总涌水量为实际排水量的108.1%,不考虑采掘次序、仅考虑采掘次序和大井法的预测精度依次减小,分别是实际排水量的109.2%、127.4%和185.3%。同时考虑采掘次序和采掘进程因素时首采区涌水量预测结果为1189m3/d,二采区涌水量预测结果为1347m3/d,该方案的预测思路可为相似地质条件的矿井的涌水量预测提供借鉴。

全断面开挖隧道支护体系力学特性监测分析研究

全断面开挖法由于其施工进度快,机械化程度高等优点在隧道建设中应用广泛,但在围岩等级较高,地质条件复杂地区是否适用,仍缺乏相应的工程实践。依托郑万高铁湖北段新华隧道,以隧道围岩支护体系的力学特性为切入点,针对隧道围岩压力,混凝土应力,钢拱架应力,锚杆应力以及围岩地层位移等进行系统全面的现场监测,分析支护体系各子构件受力随时间的演化特性以及沿隧道横断面的空间分布规律。围岩压力,混凝土应力,钢拱架应力状态主要以受压为主,局部由于仰拱施作的滞后性出现拉应力。各子构件受力空间分布基本呈现右边大,左边小的状态。研究成果为高等级围岩隧道全断面开挖提供了理论与数据支持,对相关隧道支护体系的设计施工具有重要借鉴意义。

新疆北部某煤矿持续采掘条件下矿井涌水量动态模拟预测

为了更为准确地模拟预测新疆北部某煤矿1号矿区在分区分层开采过程中的矿井涌水量,在分析矿区地勘资料的基础上,运用GMS地下水数值模拟软件对矿井进行三维建模仿真,结合矿区的采掘计划和采掘进度,模拟了该矿井在采掘期(10年)的动态涌水量,并与大井法计算涌水量和矿井实测涌水量进行了对比分析。结果表明:①在开采新的工作面时,采掘初期需将地下水水位迅速降至安全开采高度,因此涌水量较大,后期随着疏水稳定涌水量慢慢下降至平稳;②随着采掘工作面和采掘深度的不断扩大,矿区总涌水量逐年上升,在向新采区过渡时由于安全开采高度下降,涌水量短期增幅较大,之后随着开采的推进涌水量增幅下降并趋于平稳;③最终计算得到考虑采掘进度的各采区稳定涌水量为北一采区211 m^3/d,北二采区613 m^3/d,北三采区563 m^3/d,与实测涌水量最大误差为7.58%,未考虑采掘进度计算涌水量和大井法计算涌水量最大误差分别为17.37%和23.23%,证明考虑采掘进度计算涌水量更为准确合理。