煤矿底板水防治的对策探索

由于煤矿底板突水成因较为复杂且受诸多因素的影响,而且有着较为复杂的非线性的动力特点,其已成为矿井开发中最为严重的一种地质灾害,给煤矿的安全生产带来极大的安全隐患,因此,煤矿底板突水是矿井开发首要解决的问题。本文将在此基础上探究并提出煤矿底板水防治的方案。

基于Probit回归模型的煤矿底板突水预测

针对矿井底板突水预测精确度要求高的特点,提出了二值Probit回归矿井突水预测模型。依据概率论的相关知识构建模型参数的极大似然估计法,并通过遗传算法求模型参数的最优解。利用所建模型对建模样本的突水性进行反向识别,对测试样本的突水性进行预测识别,正确率分别为90%和100%,表明该模型具有很高的精确度。另外,所建模型结构简单、便于操作和使用,有一定的参考价值。

基于克里格插值的煤矿底板突水系数等值线优化研究

为防治羊场湾煤矿16号煤层底板水害,基于《煤矿防治水规定》中提出的煤矿底板突水系数评价方法,以羊场湾煤矿矿区范围内钻孔数据为基础,依据克里格(Kriging)插值法,提出了优化绘制羊场湾煤矿16号煤层底板突水系数等值线图的新方法。结果表明:新方法通过优化插值钻孔数据,增加了插值钻孔数量,提高了突水系数等值线图的精度。使用新的插值方法没有增加新钻孔,优化绘制出的羊场湾煤矿16号煤层底板突水系数等值线图精确度更高,为羊场湾煤矿底板水害防治提供了技术支持,为今后同类型煤矿底板突水系数等值线图的绘制提供了新思路。

基于HMM的煤矿底板突水短时预测模型

为解决煤矿底板突水预测在实际应用中工作量大、数据不足等问题,结合突水系数法及其衍生方法,对其进行以突水系数阈值回归分析处理为主的方法改进,并基于隐马尔科夫模型分别构建以单位涌水量为观测对象的突水系数阈值预测模型和实际突水系数预测模型。结合两种模型,通过应用基于条件概率的相关算法,实现了基于单位涌水量的煤矿底板突水短时预测,该模型可用于煤矿底板突水预警工作中监测数据有限条件下的模糊预警。

煤矿底板突水事故统计分析及防治措施

为了解我国煤矿底板突水事故发生的一般规律,以国家煤矿安全监察局网站中事故查询系统可以查到的事故数据为基础,统计了我国近几年发生的煤矿底板突水事故,对事故发生的次数、死亡人数、发生月份、发生区域、以及事故等级和发生地点等进行了统计分析,总结出最近几年我国煤矿底板突水事故发生的一般规律和特征,对其结果进行了简单的分析,从而有针对性的提出了预防煤矿底板突水事故的措施,为以后煤矿的安全生产和管理提供文献资料。

基于PCA-TOPSIS的煤矿底板突水风险评价

提出一种基于主成分分析法和TOPSIS法相结合的底板突水危险性评价模型对研究区内的底板突水危险性进行评价。首先选取断层分维值、富水性、水压、隔水层厚度、工作面斜长、开采深度和煤层倾角7个指标作为突水危险性评价的指标;然后采用主成分分析法对各突水指标进行权重划分;最后建立TOPSIS突水评价模型并采用GIS软件划分突水危险性区域。结果表明,该方法与实际拟合度较高,对煤矿底板突水防治具有一定的参考价值。

基于地下水渗流中地电场响应的矿井水害预警试验研究

通过建立渗流–电测模型,在渗流过程中采用网络并行电法仪进行时空域地电场参数试验,首次取得渗流中地电场参数的空间瞬态响应。以电位、电流等时线和视电阻率等时面特征为依据,发现渗流过程中自然电场在时空域均表现为上升趋势,自然电位等时线的极值点指示渗流位置,并具有超前感应能力。激励一次场电压、电流可以精确确定渗流液面与渗流速度,适合于非均匀地质体渗流规律的研究。实时视电阻率图像具备跟踪识别渗流区域和相对水量变化的能力,随着视电阻率变低,地下水渗流趋向饱和。通过对五沟煤矿的实际地电场监测,提前2 d成功预报了1013工作面底板出水,巷道自然电位极值点指示出水位置,视电阻率等时面指示出水水源层位。采用井下地电场的空间同步监测技术,可用来进行煤层底板水害的实时监测研究,在矿井突水灾害防治中具有应用前景。

利用岩性地震反演方法评价煤层突水危险性

针对葛亭煤矿的构造地质和水文地质条件,利用概率神经网络岩性反演方法获得岩性数据体,该数据体包含了煤系地层到奥陶系灰岩顶部的构造、岩性和水文地质信息,构成了评价煤层突水危险性所需的基本数据。将其各种信息进行融合后对3煤层顶板的突水危险性进行定量评价:其中波阻抗反演的岩浆侵入及煤层变焦区域(含水层)与视电阻率反演结果高度一致,同时依据孔隙度反演结果证实该区域具有相应的低孔隙度反应。将该区域3煤层顶板视电阻率与孔隙度值进行乘积归一化处理,计算其突水隶属度,依此划分了该层位的突水程度。