相空间重构后矿井涌水量序列地质学含义及其应用研究

目的为了确定相空间重构矿井涌水量序列的地质学含义并提高涌水量预测精度,方法以王行庄矿为例,在涌水量序列相空间重构后,对重构后相空间列向量与涌水量主控因素进行相关性分析,并在此基础上建立混沌理论与人工神经网络耦合(Chaos-ENN)的涌水量预测模型。结果结果表明:相空间的嵌入维数等于矿井涌水量主控因素个数;相空间的第1,2,4,5,6列向量分别与C_(2)tL_(7-8)含水层水位埋深、O_(2)m+Є_(3)ch含水层水位埋深、采空区面积、C_(2)tL_(1-4)含水层水位埋深、开拓长度具有较高的相关性,第3列与不易量化的其他综合因素有关;构建的Chaos-ENN涌水量预测模型在王兴庄矿的预测精度达到97.91%。结论涌水量序列重构后相空间的列向量具有明确的地质学含义。利用混沌理论可以量化涌水量预测模型中ENN输入层的个数及取值,所以仅需涌水量序列值就可以建立矿井涌水量预测的Chaos-ENN模型,该模型解决了涌水量预测中存在的主控因素难以确定和不易量化的难题,且预测精度高,具有较高的推广价值。

彬长大佛寺矿井涌水量时序预测

为提高矿井涌水量预测精度,解决矿井涌水量预测无法及时响应动态变化的问题,构建一种基于模态分解和深度学习的矿井涌水量多因素时间序列组合预测模型。使用变分模态分解和灰色关联分析筛选主控因素,通过双向长短期记忆网络和卷积长短期记忆网络对高、低频模态分量进行预测。结果表明:对比不同时序预测模型,变分模态分解可以有效捕捉时序数据中的长期依赖关系,提供了更加准确的长期时序数据预测能力;经过鲸鱼优化、贝叶斯优化算法对不同频率模态分量的处理,有效降低了高频部分的无序性、复杂性并优化了较为线性、缓慢的低频部分;验证了矿井涌水量时序预测中的变分模态深度学习组合模型的有效性和适用性,预测精度满足生产需求。该理论丰富了矿井涌水量时序预测方法,对煤矿水害预防具有一定的理论意义。

煤矿充水因素评价及涌水量预测

含水层、老窖水以及采空区积水等水源对煤矿安全生产带来威胁。以山西省某煤矿为例,分析充水因素,并对采用富水系数比拟法对涌水量进行预测,有利于煤矿防治水工作开展,对井下安全生产具有重要意义。

钱营孜煤矿W3_(2)33工作面充水因素及涌水量预测分析

钱营孜煤矿W3_(2)33工作面内褶曲和断层构造较发育,水文地质条件复杂。针对该矿存在的工作面充水因素多样、涌水量变化复杂的问题,基于矿井地质条件分析了W3_(2)33工作面水文地质特征以及工作面充水的相关因素,采用现场踏勘、理论分析得出了充水水源、新生界松散层、顶底板含水层、断层富水等充水因素对工作面涌水的影响,其中顶底含水层含水性复杂多变,存在含水性较强区域,最大涌水量达68.7 m^(3)/h且大部分涌水发生在工作面揭露的断层附近,该因素为重点监测方向,而其余因素对工作面涌水影响较小。同时采用“大井”法与水文比拟法综合分析了工作面涌水量,得出W3_(2)33工作面顶底板进入工作面最大涌水量为53.3m^(3)/h。

阳澄湖入湖河道分类、污染特征分析及治理策略

为进一步揭示阳澄湖入湖河道的污染物来源,提出相应的治理对策,以2017—2021年阳澄湖入湖河道水质监测数据为基础进行分析讨论。依据入湖水量选取10条主要入湖河道进行分析,其中位于阳澄湖东岸的白曲港在七浦塘拓浚工程建成之前主导流向为出湖,工程建成后,通过Pearson相关分析证实了其流向与七浦塘引水时的水力关系,因此白曲港被选为主要入湖河道。采用距平系数法、系统聚类法和物元分析法将阳澄湖主要入湖河道分为3个类别:第1类别包括白荡、蠡塘河、北河泾、永昌泾4条河道,第2类别包括渭泾塘、界泾和施家斗港3条河道,第3类别包括南消泾、七浦塘和白曲港3条河道。使用因子分析法进行因子分析,第1类别河道的因子为高锰酸盐指数(COD_(Mn))、氨氮(NH_(3)-N)、溶解氧(DO)和总磷(TP),第2类别河道的污染因子为NH_(3)-N、总氮(TN)、pH、TP和DO,第3类别河道的污染因子为pH、TP、TN和DO。通过对上游河道水质情况分析、文件研究以及实地调查等方式得出第1类别河道区域的污染源主要为工业污染源和生活污染源,第2类别河道区域污染源主要为工业污染源与种植业污染源,第3类别河道污染源主要为陆地水产养殖污染源与种植业污染源。针对总体污染源情况,建议通过控制点源污染、削减面源污染、增强上游河道治理、开展生态治理修复以及加强巡查监管等方式对各类别河道区域进行针对性治理,以提高入湖河道水质,为阳澄湖的系统性和整体性治理打好基础。

贵州银堂煤矿水文地质类型划分及突水性分析

为预防银堂煤矿生产中的突水问题,特别是下伏茅口组(P_(2)m)岩溶强含水层的岩溶水对D煤层开采的影响,保证该煤矿第二水平(+700)采煤安全生产的需求。通过在巷道内施工3个水文地质钻孔进行抽水试验,证明茅口组岩溶水的富水性,并结合井田范围内含水层厚度、岩性和富水性,各隔水层厚度、岩性和阻水性能,来划分矿井水文地质类型,预测矿井正常涌水量和矿井最大涌水量。

山西三元煤业充水因素与防治水对策研究

矿井涌水会恶化采掘工作面的工作环境,引发灾害,严重影响矿井的安全生产和职工的生命安全。为了保证三元煤业的安全生产,对该矿3号煤层开采过程中涌水量与各个充水因素进行综合分析,认为大气降水对矿井涌水量的影响较小,可以忽略不计;产量和回采面积对矿井涌水量具有一定的影响,但总体上影响不大;矿井涌水量主要受采空区积水影响。在此基础上提出了加强基础地质资料收集、采用物探和钻探技术手段加强对采空区积水探测等防治水对策,为矿井的安全生产奠定了基础。

密云水库1960-2022年水位变化及驱动因素分析

文章以水文站长期监测资料整编成果、遥测雨量站降水监测成果、流域历年降水蒸发数据及水库蓄水资料为基础,综合运用一元线性回归法、水量平衡法、相关系数分析法、相对评判法,分析密云水库1960—2022年水位变化特征及其影响因素。研究认为:密云水库水位年代际变化依次经历了五个涨落阶段,水位呈上升变化趋势;人类调控和自然来水相互作用导致的入库、出库水量变化,影响密云水库蓄水量上升或下降,是水库水位变化主要驱动因素。该成果对密云水库安全调度、水资源合理利用具有一定参考价值。

金谷煤矿充水因素分析评价及涌水量预测

本文对山西古县金谷煤业有限公司的地质与水文地质条件进行分析研究,查明矿井主要充水因素,包括大气降水及地表水、含水层水、采空区积水等。通过现场实测和数据分析,确定了各含水层的水文特征及其与矿井充水的关系,计算了垮落带和导水裂隙带高度以及奥灰水突水系数。在此基础上,采用面积比拟法对矿井涌水量进行了预测,得出矿井正常涌水量为54.58 m^(3)/h,最大涌水量为81.87 m^(3)/h。这一研究为金谷煤业矿井水害防治提供了科学依据,有助于提高矿井的安全生产水平,对于类似地质条件下的煤矿充水因素评价与涌水量预测具有重要的参考价值。

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。

矿井水文地质类型划分探讨与评价

为保障矿井安全有序、高效生产,必须对矿井进行水文地质类型划分。本文以章村矿实际情况为例,对其水文地质条件、充水因素、涌水量及水害分析进行探讨与评价,确定了章村矿水文地质类型为复杂类型,为煤矿的安全生产提供了地质依据。

甘肃肃北县某金矿床水文地质条件研究

地下水赋存在矿山基岩及断裂构造中,矿坑涌水、突水对各类矿山开采存在不利影响,严重威胁着矿山企业安全生产。因此,有必要对矿山水文地质条件及特征展开详细的调查研究工作,以指导矿山开发利用和安全生产。本文以甘肃肃北县某金矿床水文地质条件为研究对象,详细阐述了地下水类型及其含水岩组、地下水特征,并分析了矿产充水因素,计算预测了矿坑涌水量,为矿山开拓及企业安全生产提供水文地质专业技术指导。

江西乌石山矿区水文地质特征及矿坑充水因素分析

本文在大量收集和总结前人研究成果、资料和经验基础上,采用矿区井上井下综合水文地质调查与相关勘察工程手段相结合的手段、方法,利用公司现有技术装备和专业技术力量,以及第三方研究机构的合作,加强了对矿区含水层类型划分、地下水运动规律、涌水量预测与充水因素的综合研究。基本查明了地下含水层的分布规律和赋存状态,以及矿山井下开采活动与含水层水力联系、水体运动关系、相互影响关系,并为矿山安全生产提供科学依据和参考。

环太湖出入湖水量变化背景下东太湖水环境的水文影响要素

针对东太湖近年来出现的水环境质量下降、蓝藻水华事件频发的现象,根据1986年—2020年环太湖水文巡测资料与东太湖相关水文资料,从水文角度对影响东太湖水环境的潜在影响因素进行探究。研究表明,水质较差的湖西区入湖水量的增加,会向湖区输入更大的污染物负荷;而水质相对较好的浙西区在年内水资源调度期入湖水量的减少,也对湖区水环境的稳定造成了负面影响。在环太湖出、入湖水量整体增加背景下,太湖湖体交换周期明显缩短,这会限制水体循环过程中污染物的有效沉降,进而影响东太湖来水水质。此外,流域下游地区供水需求的增加,也会在一定程度上影响东太湖湖区的水动力条件,从而对湖泊底部沉积物造成更大的扰动,这还包括围网拆除之后湖面风浪扰动加强等因素的潜在影响。在后续东太湖水环境治理过程中,应对水文条件的变化予以重视,从合理规划太浦河取水量等方面入手,结合流域上游区控源截污等工作,帮助实现东太湖水环境的稳定提升,保障太湖下游地区供水安全。

基于BP神经网络算法预测近海隧道施工涌水量

为准确预测近海隧道突涌水风险及其涌水量,基于青岛地铁近海隧道地质资料和勘察报告,建立训练样本集,提出MATLAB构建BP神经网络模型预测近海地铁隧道涌水量的方法。以青岛地铁四号线静沙区间不同段的数据作为测试样本集,验证模型的有效性和准确性。结果表明输出值与实测值的平均绝对误差为0.0399,拟合优度接近1,范数小于0.01,均满足要求。采用BP神经网络模型可以有效地对近海隧道突涌水风险等级和涌水量进行预测,为相关工程提供参考。

昌吉宝平煤矿水害隐蔽致灾因素分析

以昌吉宝平煤矿为研究对象,通过对含水层、采空区、火烧区等主要地下含水体分布及赋水情况进行研究,指出了对矿井安全生产可能造成隐患的主要地下含水体及其影响程度,并有针对性地提出了防治措施和建议。研究认为,可能成为本矿井安全生产隐患的地下含水体主要为侏罗系西山窑组含水层和采空区积水。西山窑组含水层是矿井的直接充水水源,可能对矿井安全造成影响,但由于其富水性相对较弱、补给较差,整体可防可控,建议在开采中做好含水层的超前探测和动态监测,建设矿井排水系统,做好疏放工作;该矿井采空区积水和周边矿井采空区均存在不同程度的积水,在矿井开采中存在采空区积水沿着浅部地层向深部侧向径流的问题;同时,由于相邻煤层间距一般均小于15 m,上部煤层采空区积水易构成下部煤层开采的直接充水水源,存在一定的水害隐蔽致灾因素。在矿井开采中要留设足够的防隔水煤柱,重视对采空区积水隐患探测与排查,及时对采空区积水进行疏放。

密云水库入库径流变化趋势及动因分析

运用回归分析和多种曲线拟合方法,对密云水库近几十年来的入库径流时间系列进行了分析,结果表明,入库径流总体上呈指数减少趋势,洪峰流量从绝对流量和所占比例两个方面都有大幅度的减少,而且洪水减少程度高于一般径流减少程度。同时,变化过程中表现出明显的阶段性。分析认为,气候变化对入库径流减少的影响较小,而流域内人口的增加和土地利用变化是入库径流减少的主要驱动因子。

吉林省农村土地不同流入主体流转行为影响因素的实证分析

以吉林省"农村土地流入主体调查问卷"和"农户土地流转情况调查问卷"为基础,从个体特征、土地特征、经营特征和区域特征4个角度,对吉林省12个县市578户样本的土地流入行为及特征进行了统计归纳和计量分析,深入探究了不同主体流入行为的影响因素。研究结果认为:不同主体的土地流入行为,其影响因素在显著水平下的作用方向和影响程度差异较大。年龄、文化程度、非农收入比重、人均耕地面积和地理位置等是影响各主体土地流入行为的主要因素。

基于BP神经网络方法的矿井涌水量预测

鉴于矿井涌水威胁煤矿安全生产及其影响因素的复杂性,提出基于BP神经网络的矿井涌水量预测方法。在充分分析新安煤矿+25m开采水平的涌水影响因素的基础上,选取大气降水、采空区面积和底板构造断裂和采动裂隙三个影响因子,建立了非线性人工神经网络预测模型,对+25m开采水平的正常涌水量进行了预计。其结果和实际观测数据能够较好地相吻合,表明采用人工神经网络预计矿井涌水量是可行的。

抚仙湖北岸主要入湖河流对湖泊水质的影响

于2005年全年和2009年6～7月,分别对抚仙湖北岸的水质及主要入湖河流中的TN、TP和COD污染因子进行了监测与分析.监测结果表明,抚仙湖中TN和TP浓度随着岸距的减小而增大,说明抚仙湖北岸的水质与入湖河流的污染程度有着直接的关系,而在诸多入湖河流中,梁王河、东大河、代村河对抚仙湖北岸的污染较为严重.监测结果还表明,与2005年同期相比,2009年的抚仙湖北岸的水质有了明显好转,但仍未达到I类水质标准,因此,继续加强北岸入湖河流的治理显得非常关键.