基于T-S模糊神经网络的采空塌陷危险性判别

采空区地面塌陷的危险性判别受地质因素、采矿因素等多重因素的影响,各因素往往影响程度不同且部分因素之间又相互联系。为了能够较准确地对采空塌陷危险性进行评估,引入了T-S模糊神经网络模型。以北京西山地区采空塌陷为例,根据塌陷特点,分别选取了地质构造复杂程度、覆盖层类型、第四系覆盖层厚度、覆岩强度、煤层倾角、采深采厚比、采空区埋深、采空区空间叠置层数8项影响因素作为评价指标,并建立了分级标准。将单因素评价指标均匀线性插值作为训练样本,建立了T-S模糊神经网络判别模型。利用训练好的神经网络模型对选取的8处采空区进行评估,结果分别为:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅱ,结果与实际情况吻合。研究表明,利用T-S模糊神经网络研究采空塌陷危险性是可行的。

基于D-S证据理论融合采空区多源信息的大坝安全评价

为结合周边采空区性状对大坝进行安全评价,构建了基于D-S证据理论融合多源信息的安全性评价模型。结合现场勘查、物理力学试验、数值计算、实地测量以及监测结果,获取多种定性及定量指标,组成多源证据指标体系。通过欧氏距离法加权优化传统D-S证据理论,确定各证据指标所属评价等级的质量分配函数,采用多比例两两对比法与熵值法确定各证据指标的权重从而融合多源信息。应用此评价主法以周边存在采空区的某均质土坝为例进行安全评价,结果显示,定性指标中地质构造与覆岩岩性所占权重较大;定量指标中水位的影响最大达到0.446 1,其次是大坝沉降为0.221 3。而影响因素重要性分析表明,观测信息的结果最能表现大坝运行形态,所占比重为0.498 1。综合评判结果显示大坝处于"较不安全"的信任值最大,结果与安全鉴定"三类坝"结论一致,验证了多源证据指标体系评价方法的可行性和有效性。

半航空瞬变电磁在煤矿隐蔽致灾领域的应用

隐蔽致灾因素普查对煤矿安全生产具有重要意义,致灾因素的探查和辨识是确保煤矿安全生产的重要手段。本文以新疆库拜煤田某煤矿为研究对象,采用半航空瞬变电磁法对矿区进行采空积水区和地下水补给通道的探测。经钻探验证及抽水试验证实,综合物探方法成效显著。

信息融合技术在采空区安全评价中的应用研究

信息融合技术充分利用多源信息的互补性、综合性,可以极大地提高评价指标信息的质量和可信度。本文利用信息融合的理论和方法,建立了煤矿采空区安全性评价的数学模型,给出了基于D-S证据理论的多源信息分析、处理、分配、融合等信息处理步骤,结合GIS的强大图形处理能力,快速生成成果图。通过对某采空区安全预测的实际应用,获得了满意的效果,说明所建模型的有效性和实用性。

工作面与采空区漏风交换风量测算方法

针对工作面向采空区漏风问题,提出一种漏风量的测算新方法。分析采空区漏风的风量平衡原理,通过现场实测工作面风速分布,可得到漏风分布类型曲线(由于工作面断面积难于测准,直接计算漏风量误差大),为此,引入实测风速回归曲线的投射面积,作出S-v(x)图,在如采空区瓦斯涌出量、注氮流量和漏风量等外来风量已知的情况下,将外来风量与由外来风量导致的漏回风侧风速投射面积增量之比,得到单位风速投射面积上的漏风量权重Δ,根据漏风量权重Δ计算得到工作面与采空区之间的漏风交换风量。结合九道岭矿E1S6工作面的风速实测,计算得到,注氮量为25 m^3/min时漏风量面积权重为0.087 33 m,由此得到工作面漏出风量为65.5 m^3/min、漏回风量为90.6 m^3/min,该值约占工作面总通风量650 m^3/min的10%～15%,结果符合一般经验值范围。

基于信息融合的煤矿采空区稳定性评价模型研究

影响采空区稳定性的因素是多方面的。而信息融合技术可以充分利用多源信息的互补性、综合性,极大地提高评价指标信息的质量和可信度。利用信息融合的理论和方法,建立了煤矿采空区稳定性评估的数学模型,给出了基于D-S证据理论的多源信息分析、处理、分配、融合等信息处理步骤,结合G IS的强大图形处理能力,快速生成成果图。通过对某矿区预测的实际应用,获得了满意的效果,证明了该模型的有效性和实用性。

炮采放顶煤采空区自然发火的数值模拟应用

针对炮采放顶煤开采采空区容易发生自燃问题,基于漏风渗流方程、气体渗流-扩散-氧消耗方程,建立了采空区自然发火非稳定数值模型,采空区按非均质考虑,耗氧汇按煤矸氧化和瓦斯涌出稀释两方面综合考虑,用有限元数值方法联立求解模型。结合羊草沟矿实例,通过该矿自然发火后来的测试区的现场实测结果,拟合反演得到采空区煤的耗氧速度、瓦斯涌出强度和渗透特征参数,用确定的模型分析了前段出现自然发火的原因；描绘了炮采放顶煤开采时采空区冷却带、自燃带和窒息带等三带的形状,指出冒落压实的不均衡的非均质采空区,自燃点在偏入风一侧。用三带划分理论讨论了工作面参数(风量、推进度、控顶距)同自燃的量化关系,提出了从根本上预防采空区自然发火的途径与方法。

房采采空区稳定性专家评估系统的研发

针对房采采空区稳定性的评估问题,在综合考虑采矿地质等条件基础上,选择了16个影响因素作为评估指标,利用JAVA语言开发了一套以MVC模式为设计思想的专家评估系统。该系统采取B/S架构,基于spring+struts+jdbc的整体框架搭建,以tomcat为应用服务器,采用My SQL数据库,通过Power Designer建模,最后通过IE浏览器访问服务从而完成采空区评估的功能。

煤矿采空区综合勘探三维信息管理系统研究

采空区是我国煤矿发生灾害的主要灾源之一,如何对采空区进行有效管理成为一个重要的研究方向。在采空区综合勘探的基础上,建立数据仓库集中存储各种报告文档和勘查成果图纸,建立采空区三维地质体模型,通过Active X插件技术实现三维模型和属性信息的远程在线浏览和管理,实现"市煤炭局—县/区煤炭局—煤矿"多级用户信息共享和数据交互的一体化监管,提升煤矿安全生产水平。

微动探测在矿山采空区勘查中的应用

本文简要介绍了微动探测的基本原理和方法,着重阐述了外业施工流程和其在矿山地下采空区勘查中的应用,并以乌鲁木齐市六道湾某矿山采空区为例,探讨微动勘查方法和在矿山采空区勘查中的应用效果。

保德矿81304综放工作面压架机理分析与防治对策

在分析保德矿81304综放工作面特殊地质条件的基础上,应用砌体梁模型的"S-R"稳定性理论对工作面基本顶稳定性进行了分析,得出了工作面发生压架事故的原因,直接原因是基本顶的回转变形加剧造成顶板冒落,支架上的载荷发生应力集中,根本原因是冲刷地质构造导致的直接顶变薄。

采掘相向沿空掘巷平衡支护技术研究与应用

针对采掘相向条件下沿空掘巷受上工作面采动影响的问题,提出了沿空掘巷平衡支护技术。运用理论力学和数值模拟方法分析巷道围岩的受力与变形,并将3种设计支护方案进行对比分析。结果表明:超前支撑压力和侧向支撑压力在巷道沿空侧应力集中明显;在顶板支护强度相同的条件下,适当减小帮部锚杆间距能够减小两帮移近量;适当增大沿空帮的支护强度,能够促进巷道整体的平衡。针对该支护系统,在实际推广应用中应进一步加大帮部支护强度。

基于多源信息融合技术的采空区稳定性评价

为降低采空区稳定性评价结论的不确定性,构建了基于D-S证据理论多源信息融合的采空区稳定性评判模型。利用现场工程地质调查、室内岩石力学实验、数值模拟试验、采空区围岩体声发射监测等方法获取的共20种定量和定性的物理量信息,组成采空区稳定性评价多源证据指标体系。运用欧氏距离法确定各证据指标所属评价等级的质量分配函数,采用多比例两两对比法与熵值法确定各证据指标的权重,通过D-S理论对多源证据指标进行信息融合。根据融合结果计算出信任度函数并以此为依据确定采空区稳定性等级。以盘龙铅锌矿-70m中段5个采空区的稳定性分析为例进行了稳定性评价,评价结论与矿山工程实际相符,验证了多源证据指标体系评价方法的可行性和有效性,为采空区稳定性评价提供了一种新途径。