基于Visual MODFLOW大水矿山深部开采矿坑涌水量预测

矿产资源的不断开发导致矿坑涌、突水现象愈加频繁,此类问题多发生于大水矿山,为更好指导大水矿山深部开采工作,准确预测矿山深部开采矿坑涌水量至关重要。结合某矿区勘察资料、水文地质条件和观测井实测水位数据,利用Visual MODFLOW软件建立矿区水文地质数值模型,进行稳态与非稳态校正以及相关参数敏感性分析;根据该矿区-150 m水平矿坑真实涌水量拟合分析Drain模块水力传导系数值,运用识别后模型对矿山深部开采矿坑涌水量预测,结果表明-200、-250、-300、-350 m等不同水平矿坑正常涌水量为17209.82、18896.20、21299.31、23494.10 m^(3)/d,预测结果可为矿山防治水工作提供依据,以及为工程安全开挖提供保障。

矿井初采工作面水文地质条件分析及涌水量预测

为提高煤炭开采安全系数,降低井下涌水影响,结合已有地质条件及探测钻孔资料,对山西某煤矿3901综采工作面水文地质条件进行分析,并通过理论计算分析9号煤层开采后导水裂隙发育高度,与顶板含水层连通强开,预测回采期间正常涌水量及最大涌水量。将预测结果与采面回采期间实际涌水量进行比对分析发现,实际涌水量与预测最大涌水量较接近,以预测最大涌水量为依据配备排水设备、构建排水系统较为合理。

可视化地下水模拟评价新型软件系统(Visual Modflow)与矿井防治水

对目前国际上最盛行的地下水资源评价和矿井涌 (突 )水量预测的三维可视化标准专业软件系统包 (VisualModflow)的基本运行环境、主要模块和生成的主要数据文件进行了简介。在此基础上 ,根据我国煤矿床的矿井水文地质条件特点 ,综合分析论证了这套软件系统在我国矿井防治水研究领域的推广应用前景。

矿山涌水量预测方法对比分析

矿山涌水问题长期困扰着矿业安全与环保工作。为了有效应对,本文对比分析了数学模型、统计模型和智能预测模型在矿山涌水量预测中的应用。数学模型,如有限元法、有限差分法及连续介质机械原理等,理论基础明确,预测结果准确。然而,这些方法计算过程繁杂,对参数需求较高,实际应用中可能面临挑战。统计模型,如多元线性回归、指数平滑法及时间序列分析等,虽然预测过程相对简洁,但对样本数量和质量要求较高。在样本不足或质量不高的情况下,预测结果可能受到影响。通过分析模型的原理、优缺点对比应用效果,本文为工程实践中选择最适合涌水预测模型提供理论依据和实际参考。

基于分形和支持向量机矿井涌水量的预测

针对矿井涌水量预测问题,提出一种新的非线性预测方法。首先利用分形理论对矿井涌水量的时间序列进行相空间重构,应用自相关系数法确定最小嵌入维数,并以最小嵌入维数作为支持向量机的输入节点,根据支持向量机原理建立矿井涌水量的预测模型。将河南鹤壁四矿1982—1997年的矿井涌水量作为时间序列的训练样本,在Matlab环境下,利用所建立的预测模型预测不同嵌入维数时2000和2001年的矿井涌水量。结果表明:与其他维数相比,当嵌入维数为4时,井筒涌水量的预测值误差最小,预测精度最高。为检验该方法预测的可靠性,分别将不同维数下井筒、巷道和工作面涌水量1988—2001年的预测值与观测值进行对比,发现预测值与观测值较一致。

水资源评价的可视化专业软件(Visual Modflow)与应用潜力

（ＶｉｓｕａｌＭｏｄｆｌｏｗ）作为当代国际上最盛行的水资源评价和矿井涌（突）水量预测的三维可视化标准专业软件系统包，由于它的系统化和可视化特点以及所拥有的强大模拟功能，被国际同行普遍认可。为了与世界科技界接轨，尽快赶超国际先进水平和追踪世界科技前缘新动向，在我国迅速普及推广应用该软件意义重大。

微子镇煤业15101工作面充水因素分析及涌水量预测

对矿井工作面充水情况展开分析,在对顶板水害进行评价的基础上,开展了工作面涌水量预测,并对工作面排水系统性能进行了验证。结合矿井实际情况,分析了引发水害的原因并查明了充水途径,同时进行了矿区阻水性能分区,进而对矿坑涌水量进行预测,既能为矿井顺利排水提供可靠依据,又能较好地预防突水事故发生,指导矿井安全生产。

矿井涌水量的灰色马尔可夫预报模型

将灰色系统理论与离散状态的马尔可夫链理论相结合,提出了灰色马尔可夫预报模型以预报矿井涌水量.该模型针对灰色数据系列首先建立GM(1,1)模型进行趋势预测,然后利用马尔可夫状态概率转移矩阵预报方法对其预测值进行二次拟合,可提高波动性较大的随机变量的预报精度.实例计算表明:灰色马尔可夫预报模型精度明显高于GM(1,1)模型及GM(1,1)残差修正模型.该结论拓宽了灰色预报模型的应用范围,为矿井涌水量的科学预报提供了一种新方法.

平顶山矿区矿井突(涌)水水源判别模式

对在平顶山矿区所采集的地下水样品进行了多元统计分析，以识别一些来源不清的样品归属，建立该区突（涌）水水源判别模型。选择水中６大离子为变量，对３７个水样进行了Ｑ型聚类分析和阳离子三角形分析；以聚类分析所得的结果为基础，应用判别分析方法建立了该矿区寒武系灰岩水、薄层灰岩水（Ｌ２）和砂岩水３类判别模型，并应用马氏距离作Ｆ检验和归属概率“检验”，结果表明所建立的判别模型是有效的。

评价煤层顶板涌(突)水条件的“三图-双预测法”

针对我国煤矿日益严重的顶板涌(突)水问题,提出了解决煤层顶板涌(突)水条件定量评价的“三图-双预测法”,并在开滦荆各庄矿和东欢坨矿得到成功的应用.在对荆各庄矿煤9顶板直接充水含水层的富水性和开采顶板冒落的安全性进行分区研究的基础上,运用多源地学信息复合叠加原理,提出了煤9顶板冒落涌(突)水条件综合分区的划分方案.最后运用国际先进的VisualModflow专业软件对即将回采的2099,2393两工作面的工程涌水量和顶板直接充水含水层的采前预疏放方案进行了动态预测.

矿井涌水量时间序列的多重分形维数谱计算

介绍了多重分形的概念 ,在Chhabra和Jensen提出直接法的基础上 ,给出了以矿井涌水量时间序列的功率谱函数为特征量的多重分形谱的计算方法和步骤 .利用 6个矿井涌水量的实测数据对该方法的可行性和有效性进行了验证 ,同时说明了矿区地下水系统具有多重分形的特征 .

矿井涌水量预测的理论与实践

在分析集贤煤矿的水文地质条件和地下水动态的基础上，建立了矿区地下水运动的概念模型和拟三维的有限元数值模型，推导出了矿井涌水量预测表达式，预测了在未来２５年内矿井涌水量的变化规律，为合理确定矿井水净化处理厂的规模提供了依据。

多元回归分析在矿井涌水量预测中的应用

为了提高矿井涌水量预测的精度,基于多元回归分析法,以可能影响涌水量的累计采空面积、累计煤炭产量、累计采掘进尺、采厚为主要影响因子,对涌水量进行预测研究。利用SPSS软件分析相关程度、Matlab软件绘制散点图,并对其进行了多元非线性回归分析,得到了矿井涌水量的非线性预测公式。通过矿井实例进行验证,结果表明使用多元回归分析法对矿井涌水量的预测具有较高的精确度。

基于遗传学习算法和BP算法的神经网络在矿坑涌水量计算中的应用

本文采用遗传学习算法和误差反向传播算法 (BP)相结合的混合算法来训练前馈人工神经网络 (BPN) ,即先用遗传学习算法进行全局训练 ,再用BP算法进行精确训练 ,使网络收敛速度加快和避免局部极小 .作为实例 ,本文将该方法运用于多维时序问题 .根据山东省黑旺铁矿的矿坑充水条件建立了一个网络 ,以矿坑充水的各种控制因素相关资料作为样本 ,对网络进行训练并用训练好的网络预测矿坑涌水量 .网络的训练速度及预测结果表明 ,该算法收敛速度较快 ,预测精度很高 ,为矿坑涌水量预报提供了一种新思路和新方法 .

基于人工神经网络的矿井涌水量预测

应用人工神经网络理论,提出了矿井涌水量预测的新方法,并将其与自回归时序模型进行了比较验证,结果表明,运用神经网络方法进行矿井涌水量预测,精度高,自适应性强,在数据不十分充足的情况下,效果尤其好于自回归模型。

兴隆庄煤矿3煤顶板岩层富水性分区

分析了矿井顶板水害及防治现状 ,以兴隆庄煤矿 4 31 8工作面为例 ,用信息拟合方法对顶板富水性进行分区 ,应用模糊评判预测方法进行了顶板水量预测计算 :涌水量等级为 3级 ,正常涌水量为 0 .5～ 1 .5m3/ min,最大涌水量为 2 .2 5m3/ min,与实际涌水量一致。

深部煤层开采高承压水突水预报及控制

以煤矿沉积岩体的工程地质、水文地质结构为切入点,利用地震和地质雷达技术实现软弱结构面的准确空间定位和岩体结构的精细探测。在 GIS 的支持下,建立煤层底板突水预测模型,提出底板突水评价指标体系,为煤矿深部开采提供系统的理论基础和安全可靠的技术方法。采用先进工艺的注浆堵水技术,对高承压水实施封堵,堵水效果 100%。为深部煤层高承压含水层上安全开采提供了一套较成功的预报和控制技术。

基于遗传-支持向量回归的煤层底板突水量预测研究

针对煤层底板突水问题的小样本、非线性特点,采用支持向量回归算法对突水量进行预测,避免了定性分析的局限性。利用遗传算法全局搜索能力的优势,提出了基于遗传算法的支持向量回归参数寻优方法,并建立煤层底板突水量预测的遗传-支持向量回归模型。该模型首先通过遗传算法对训练样本的学习,得到支持向量回归机的最优参数值,然后运用遗传-支持向量回归模型对测试样本进行突水量预测。测试结果表明:与神经网络,传统支持向量回归机的预测值相比,煤层底板突水量预测的遗传-支持向量回归模型精度高,具有较强的泛化能力。

用于煤层底板突水机理研究的岩体原位测试技术

底板突水是底板受采动应力和承压水水压共同作用的结果。开拓和采动打破了原有地应力的平衡状态，为达到新的平衡，某些应力相对集中的地方，会释放应变能，使岩体构造发生变化；而承压水的水压对底板隔水层的作用主要是压裂扩容作用与渗水软化作用。本文介绍了由岩体原位应力测试技术、室内三轴渗透仪测定技术和计算机有限元模拟技术组成的岩体应力测试综合技术及其在煤层底板突水预测中的应用。

用多变量时间序列相关模型预测矿井涌水量

运用多变量时间序列分析方法，建立了南桐煤矿二井的涌水量与降雨量之间的相关模型，并将其用于矿井涌水量的预测。结果表明，南桐二井涌水量与降雨量呈滞后一个月、三个月和三年的关系。预测结果与实测值对比分析表明，本模型的预测结果精度较高。