煤矿区地表水与矿井水水力联系判断及水源识别方法研究

煤矿矿井水随意排放将对区域地表水体系造成污染,同时被动式的采空区积水通过导水裂隙也可能造成地表水体系污染风险,为保障矿山地质环境安全,在鄂尔多斯马泰壕煤矿开展开采沉陷区积水水源识别方法的研究,在开采沉陷区地表及煤矿水文孔采集大量水样充分分析了其化学特性。在此基础上采用Piper法、聚类法分析、灰色关联度法、主成分分析法和RBF神经网络法,对水源进行了识别与分析,研究表明地表积水与潜水具有一定的水力联系,但工作面涌水和采空区存水与沉陷区积水之间不存在水力联系。研究结果可为煤矿开采沉陷区水源识别分析过程提供依据,同时为煤矿区水污染防治与环境评估方法的研究提供思路与方法的借鉴。

距离判别法在相似矿区突水水源识别中的应用

为了进行矿井突水水源预测,选用6种常规离子作为判别因子,并结合河南焦作矿区实测数据,建立了煤矿突水水源预测的距离判别分析模型;同时针对该模型自身检验的不足,采用灰色系统关联度法检验距离判别分析模型的准确性;将距离判别分析模型和灰色系统关联度法检验应用于华北型煤田水文地质条件相似的新安矿区,开展关联度分析。结果表明:选用6种常规离子浓度作为判别因子,可解决单位不一致的问题;选用灰色关联度法检验距离判别分析模型的正确性,保证了所选样品的充分使用,能很好地弥补两种方法的不足;距离判别分析模型排除了一般方法评分时存在的人为因素影响;各水样对参考序列的关联度在0.8左右,两矿区石炭系含水层水源具有较强的关联度。

矿井涌水水源判别的GRA-SDA耦合模型

选取矿井涌水水源判别中常用的灰色关联分析和逐步判别分析作为基础模型,分析了两者的优缺点及单独使用中存在的问题,提出耦合判别思路,设计了GRA-SDA耦合式水源判别模型。利用某矿区实际样本数据,选取Na++K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-共6组离子以及矿化度作为判别因子,对该模型进行实例验证。分析表明,该模型判别结果与实际情况吻合较好,与单独使用一种分析方法相比较,有效地提高了水源判别正确率。

矿井水源判别的灰色关联度方法

本文通过实例论述了依据水化学资料，运用灰色关联度理论判别矿井水源的方法与步骤，并通过与其它方法的比较，证明该方法是可行的。

基于灰色理论的雪山梁隧道施工过程渗漏水水源识别研究

为了解决黄龙景区雪山梁隧道开挖过程中的涌水水源识别问题,结合黄龙景区雪山梁隧道的相关施工资料,依据已有的地质资料和涌突水预测,通过水分析化学实验,采用灰色理论计算方法研究不同水系之间的关联度;而后针对单一水源和混合水源分别进行试验和分析,得出雪山梁隧道出口段内渗漏水来源最可能为大气降水,关联度较高的还有淘金沟上游水系和隧道出口处水系;最后进行比对,得出隧道渗漏水主要来源是大气降水和淘金沟上游水体的结论,并依据现场资料及实地踏勘,验证了灰色理论分析结果的可靠性。

福建马坑铁矿主要含水层水化学特征与突水水源的识别

本文对马坑铁矿主要含水层的水化学特征进行了分析,以灰色系统理论为基础,利用灰色关联度法建立矿坑突水水源的因素序列,对一次突水点建立参考序列,从而判定突水可能来自的含水层,并计算出各个含水层对突水量贡献的大小,为识别矿井突水水源提供了科学依据。

基于独立性权-灰色关联度理论的突水水源判别

快速识别充水水源是解决及预防矿井水害事故的关键工作之一。文章根据淮南潘三井田内不同含水层水化学成分存在的差异,选取8种水化学指标作为判别突水水源的样本变量,对其进行常规水质分析,并利用Piper三线图来揭示突水点水样与井田内各含水层水化学特征,然后运用独立性权系数对含水层水质指标进行赋权,最后通过灰色关联度理论对样本数据进行水源识别,得出突水水源为13-1煤顶板砂岩裂隙水。结果表明:piper三线图可很好地分析各含水层的水化学性质,独立性权-灰色关联度理论可以避免指标信息重复并排除相关干扰因素,能够精确识别突水水源,从而为矿井突水水源的识别提供一种新方法。

基于组合权-改进灰色关联度理论的矿井突水水源识别

基于组合权和改进灰色关联理论,针对潘谢矿区4个含水层中提取的35个学习样本,建立了矿井突水水源识别模型,并利用该模型对7个检验样本进行了水源识别。结果表明:相同含水层的学习样本和检验样本中Na^(+)+K^(+),Ca ^(2+),Mg ^(2+),Cl^(-),SO_(4)^(2-)和HCO_(3)^(-)等6项化学指标值的含量变化趋势更为接近,符合灰色关联理论。组合权重综合考虑了主客观权重,避免人为因素的干扰,同时考虑了识别指标的实际情况。组合权方法计算的6项识别因子中,Ca ^(2+),Mg ^(2+),HCO_(3)^(-)的权重分别为0.231,0.383,0.203,且3者的权重值相加占总值的81.7%,说明3项指标在矿井突水水源识别中起主要作用。采用建立的组合权-改进灰色关联度模型对7个检验水样进行识别,除1个水样外,其余均与实际结果一致,识别准确率达到86%,表明该模型在矿井水源识别中具有一定的适用性。

赵家寨矿井充水水源的综合判别分析

本文以赵家寨矿井为研究对象,采集了奥灰岩水样7个,L1-4灰岩水样6个,L7-8灰岩水样25个,砂岩水样2个,第三系水样1个,第四系地下水样1个,老空水样1个。灰岩水样分析结果表明,不同含水层水化学类型有一定差异,如以L7-8灰岩水HCO3-SO4型水为主。以六大离子作为判别因子,经灰色关联度分析、判别分析以及BP神经网络判别模型3种判别方法,对突水水源判别对比,综合选择出适当的水源判别方法。研究表明,该矿井以六大离子作为判别因子时选择BP神经网络分析法进行预测的结果更加可靠。

新疆东沟煤矿充水水源识别及水文地球化学特征研究

为了研究新疆东沟煤矿1602首采工作面的淋水水源及B_(6)煤顶板的充水水源,对B_(6)煤顶板水、B_(4)煤顶板水、井下淋水、雨水、东沟河水、烧变岩潜水以及老空水等水样进行了采集、测试。同时搜集了前期水文地质钻探孔所取水样的水化学特征数据进行研究,充分分析了各充水水源的水文地球化学特征。在此基础上采用Piper三线图、聚类分析和灰色关联度三种方法对充水水源进行了分析,推测充水水源主要来源于导水裂隙带以及地层扰动导致的西山窑组煤系砂岩水、疑似导水断层导通矿区老空水以及上部第四系孔隙水。

八景煤矿区应用灰色关联度法判别涌突水水源

应用灰色关联度法对八景煤矿区的11次涌突水水源进行判别,取得较好的效果,指出灰色关联度法的优点及应用中应注意的事项。

基于灰色关联分析的矿井突水水源定量化判别方法

阐述了矿井突水水源的判别方法,针对水化学背景值特征相近的水源,提出了通过量化计算实现精确判别水源层的方法。以灰色关联分析方法为例,对袁店二矿F14断层突水水源进行了量化判别,并采用水化学玫瑰花图和水样柱状图的图形化分析方法对突水水源量化判别的准确性进行了辅助判别,综合分析认为煤层顶板砂岩裂隙水通过断层带进入了采掘空间。定量化地学方法和图形化分析方法有效解决了矿井突水水源判别的准确性。