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。

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。

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。

长三角区域要素流动对企业创新的影响研究

采用百度迁徙、百度指数两项大数据和深度学习算法,测算长三角地区城市间的要素流动水平,并结合A股上市公司的面板数据对该地区的要素流动规模、结构与企业创新的关系进行深入分析。固定效应模型的回归结果表明:(1)长三角地区要素流入规模对企业创新存在显著的正向影响,且流入要素来源地的多样性与企业创新呈现出正向的关系。上述结论经过内生性识别和稳健性检验后依然成立。(2)异质性分析揭示了要素流入结构与企业创新关系的机理:一方面,来自边缘地区的要素流入产生了长尾效应和充分的多样性,导致其相较于来自中心地区的要素流入更能够促进本地企业创新;另一方面,文化差异更大的要素对于丰富创新“基因库”具有更大的互补价值,导致其相较于低文化差异的要素流入更能够促进本地企业创新。鉴于此,提出了推动更大范围的一体化、促进创新要素的共享和维护创新资源的多样性等进一步推动长三角地区高质量发展的政策建议。

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。

沙坪煤业矿井充水因素分析及涌水量预测

通过调查水文地质条件和补充勘探,研究沙坪煤业充水因素并预测涌水量。结果显示:主要充水水源包括大气降水及地表水、第四系松散岩类孔隙水、奥陶系中统上马家沟组碳酸盐岩类岩溶裂隙水等;充水通道主要为断裂及破碎带、顶板采动破坏带和底板采动破坏带、废弃老窑和封闭不良钻孔等。采用富水系数比拟法预测全矿井正常涌水量约为126.7 m^(3)/h,最大涌水量约为242.6 m^(3)/h,为矿井水害防治提供了依据。

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。

丰城市SS井田矿井充水因素分析及矿坑涌水量预测

为分析丰城市SS井田矿井的充水因素,并科学合理地预测矿坑涌水量,以确保矿井的安全生产和相关部门在煤炭资源开采决策中的数据支持。选择SS井田作为研究对象,通过详细的水文地质条件分析,采用“地下水动力学法”和“水文地质比拟法”同时进行涌水量的预测。矿区主要充水因素包括大气降水、岩溶裂隙水及断层充水,主要含水层为第四系孔隙含水层、新近系红层砾岩裂隙岩溶含水层、三叠系下统大冶组灰岩岩溶含水层等。采用地下水动力学法预测,B4煤层涌水量为2095.2m^(3)/d;采用水文地质比拟法预测,B4煤层涌水量为2006.64m^(3)/d。两种方法预测结果均较实际平均涌水量大,但小于最大涌水量,说明预测结果可靠。结合预测结果及煤矿开采要求,建议按照最大涌水量值进行开采设计,以提高开采安全性。

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。

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。

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。

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。

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。

淮北煤田花沟井田水文地质特征及矿井涌水量预算

在分析井田水文地质特征的基础上,对矿井的充水因素进行了论述,认为矿区的主要充水水源为新生界松散层第四含水层砂层孔隙水、二叠系煤系地层砂岩裂隙水和石灰岩岩溶裂隙水,指出了灰岩与煤岩层对口部位是突水可能发生的主要地段,在以后煤矿开采时要加以重视和预防。采用了地下水动力学法、比拟法对矿井涌水量进行了预算,通过对两种计算方法的分析比较,建议采用比拟法预算结果作为矿井正常涌水量和最大涌水量。

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。

金源里井工矿水文地质特征及矿井涌水量预测

基于矿井水文地质资料,通过对金源里井工矿水文地质条件等进行分析,详细地论述了含水层类型,分析了矿井主要充水因素。同时,采用大井法对矿井涌水量进行了计算预测,矿井正常涌水量775 m3/h,矿井最大涌水量950 m3/h。分析结果为该煤矿的防治水工作提供了技术支持。

烂泥沟煤矿水文地质条件分析及防治对策

为了确保煤矿安全生产,阐述了烂泥沟煤矿矿井水文地质条件,对矿井充水因素进行了分析,并对矿井涌水量进行了预测,提出了矿山未来生产中主要存在的水文地质问题及防治对策,为今后矿井防治水工作奠定基础。

透水桩坝前冲刷坑深度影响因素探讨

通过模型试验对透水桩坝前冲刷坑深度的影响因素进行研究。受透水桩坝前螺旋环流淘刷,坝前冲刷坑形状为一近乎平行于桩坝的长条状冲坑,与透水桩坝连线方向一致。在来流含沙量及床沙组成不变的情况下,最大冲刷坑深度一般出现在主流顶冲段或稍偏下游部位。透水桩坝的坝前最大冲刷坑深度主要与来流单宽流量、入流角、桩坝透水率等因素有关,其中单宽流量对冲刷坑深度的影响最大。通过试验实测资料进行回归分析,得到最大冲刷坑深度与来流条件之间的无量纲表达式。

梁北二井水文地质特征及充水因素探讨

通过对井田边界条件、主要含水层的富水特征、断层的水文地质特征以及地下水的补给、径流及排泄条件的分析研究,认为二1煤层顶板的直接充水水源为顶板砂岩裂隙水,底板的直接充水水源为石炭系太原组上段石灰岩岩溶裂隙水,底板的间接充水水源为石炭系下段太原组灰岩岩溶裂隙水和寒武系白云质灰岩岩溶裂隙水;矿井充水通道为顶板砂岩、底板灰岩的裂隙和断层带。采用大井法对先期开采地段二1煤层-700m水平的矿井涌水量进行了预算:正常涌水量为947m3/d,最大涌水量为1140m3/d。结合邻近矿井的调查,认为计算的涌水量是可靠的,可作为煤矿建井设计和水害防治的依据。

某矿井水文地质特征分析及涌水量预测

以运营多年的某煤矿为例,在分析该矿井水文地质特征的基础上,指出了该矿井的主要充水因素,并采用"大井法"预算了矿井的涌水量,与已有的监测数据进行对比,其计算结果较吻合,为该矿井的设计、开采提供了依据。