R/S Analysis and its Application in the Forecast of Mine Inflows

In this paper, the status quo and modeling principles of R/S analysis of non-linear theory are introduced and reviewed. Given the hydro-geological conditions of the Wutongzhuang coal mine, Hurst exponents of mine inflow for the main shaft, venti- lating shaft and auxiliary shaft were obtained using R/S analysis, which are 0.772 0, 0.824 7 and 0.905 1 respectively. Since all of the three Hurst exponents are larger than 0.5, it can be concluded that the trend of mine inflow are a long-term as well as persistent problem. Based on the level of duration, the shafts can be listed in decreasing order as the auxiliary shaft, the ventilation shaft and the main shaft, which appears identical with the actual situation of the mine inflow. With R/S analysis, a new method for long-term forecasting of mine inflows is provided.

基于Dimine与Visual Modflow协同建模的矿区水文地质模型研究

构建水文地质模型实现地下水动态预测一直是个难点,本研究先是用Dimine软件对数据进行预处理,再将所得数据导入Visual Modflow软件进行最后的处理,数字矿山软件与水文地质软件的结合使用,有效地降低了矿区水文地质模型的构建难度,从而实现利用模型模拟对矿区井下涌水量的模拟预测,对预防突发性的涌水事件、矿井被埋等安全事故具有重要意义,对矿山的安全、平稳有序生产有着极其重要的作用。

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。

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。

多元回归分析在矿井涌水量预测中的应用

为了提高矿井涌水量预测的精度,基于多元回归分析法,以可能影响涌水量的累计采空面积、累计煤炭产量、累计采掘进尺、采厚为主要影响因子,对涌水量进行预测研究。利用SPSS软件分析相关程度、Matlab软件绘制散点图,并对其进行了多元非线性回归分析,得到了矿井涌水量的非线性预测公式。通过矿井实例进行验证,结果表明使用多元回归分析法对矿井涌水量的预测具有较高的精确度。

煤矿突水水源判别与水量预测方法综述

突水严重制约着煤矿安全生产。突水灾害的防治是涉及多学科多方法的系统工程。矿井突水水源快速判别和矿井涌水量准确预测是突水灾害防控的重要环节。从矿区地质环境精细探测、地下水循环交替特征和数学模型研究及应用等方面,总结了国内外煤矿突水预测的主要进展。对判别突水水源和预测涌水量的各种方法进行探讨,概述了各种方法的原理、应用现状及其适用条件。

基于随机森林算法的矿井涌水量预测

为对矿井涌水量进行准确预测,结合矿山地下水特征,分别选取采空区累积面积、降雨量、充水通道3个影响因素作为研究对象,利用20组矿井涌水量数据作为随机森林预测模型的训练数据集,进行模型的学习训练,另用3组边矿井涌水量数据作为预测模型的测试数据,通过训练好的矿井涌水量预测模型进行测试。

基于GM(1,1)模型的铜绿山矿井水害预测与防治

本文针对铜绿山矿区复杂的水文地质条件,分析了其含水层和隔水层的分布特征以及矿井突水原因和充水因素,同时在分析矿井涌水影响因素复杂机理的基础上,建立了灰色GM(1,1)预测模型,预测了未来涌水量的发展变化趋势,并针对矿区水害威胁源的实际情况,提出了在青山河流域、南北露采坑、井下同时开展综合防治水的措施,以为矿山的安全生产提供依据。

非连续流方法在矿坑涌水量预测的应用——以安徽省和县龙塘沿铁矿为例

以龙塘沿铁矿为例,结合矿产开采方案,运用非连续流方法建立模型对矿坑涌水量进行预测,并将预测结果与传统的连续流方法进行对比。通过在实际工程中的运用总结,发现该方法的预测结果更为准确,为此类预测提供新的思路,并为矿产开采过程提供更可靠的依据。

山东省郗山稀土矿矿区西部水文地质条件分析

通过地球物理勘探、水文地质调查、钻孔和抽水试验,结合区域水文、气象和地质等资料,对矿区西部的水文地质条件有了初步认识。区内将含水岩层划分为松散岩类孔隙含水岩层和岩浆岩类裂隙含水岩层;选用"大井法"与"比拟法"相对比,以"大井法"为主对矿坑涌水量进行了预测;通过水质分析结果,认为自然条件下微山湖地表水体对矿坑充水无补给作用。

基于变维分形的矿井涌水量预测模型

以某矿为例,把变维分形理论引入矿井涌水量预测中,由此构建该矿井的涌水量预测模型,并进行验证分析。结果表明,预测结果与实际结果在短期内极为一致,预测周期变长,则效果不明显。这表明变维分形理论在矿井涌水量短期预测中具有较高的研究价值和应用前景。

陈四楼煤矿主要水害及防治研究

通过对陈四楼煤矿水文地质、工程地质及开采条件的分析研究,对矿井涌水量进行了预测,并对矿井主要水害进行了分析,提出了多种水害防治措施,基本遏制了采掘工作面底板突水,有效控制了太原组灰岩水对生产造成的不利影响。

含水层导通下朝克乌拉矿井涌水量稳定性研究

为充分利用矿井涌水、节约宝贵的水资源,同时为缺水地区的矿井日常生产工作提供用水保障,对矿井涌水量及其稳定性进行了分析研究。以朝克乌拉矿井为例,通过分析该矿井水文地质条件,采用数值模拟方法,运用GMS软件,对上覆含水层不通导通条件下进行矿井涌水量预测,可得到导通含水层K_(1)b^(2)、K_(1)b^(3)两种条件下各工作面涌水量大小数据。同时对涌水量大小进行稳定性分析,能为综合高效利用矿井水和保障矿井用水需求提供依据。

新安煤矿矿井涌水量预测研究

分析了1987-2008年新安煤矿的逐月涌水量,指出其矿井涌水量随着开采范围的扩大总体量增长趋势,而枯水期和丰水期矿井涌水量并没有明显的变化;并从理论上证明了小浪底水库蓄水将对本矿矿井涌水量产生重要影响。

小波神经网络煤矿井下涌水量影响因素挖掘与预测

合理预测矿井涌水量,及时有效制订排水方案,是保证井下人员安全生产及经济开采的需要。根据煤矿井下涌水量影响因素的不确定性,选取的平均影响值通过误差反向传播网络,确定涌水量各影响因素相关程度,实现涌水量影响因素的筛选。采用小波方法对涌水量进行分析,发现其相同的季节大致有相同的走势。依据小波中的时间聚合因子,建立了基于时间序列的小波神经网络短时预测模型,对某矿涌水量进行分析。结果表明:涌水量预测最大绝对误差为4.179 7m3/d,最大相对误差为2.079%,最小绝对误差为0.000 5 m3/d,最小相对误差为0.000 2%;平均相对误差绝对值为0.482 3 m3/d,平均相对误差为0.285 7%,正确率平均达到了99.714 3%。预测指标满足了矿井涌水量排水的要求。

城郊煤矿矿井涌水量预测研究

矿井水害是我国很多煤矿在安全生产中亟待解决的问题。河南永夏矿区以水大、水文地质条件复杂而闻名,在生产过程中,突水频繁,突水原因及类型的多变,已多次造成淹井、淹采区的事故。本文根据城郊煤矿水文地质条件及矿井投产以来历年涌水量数据,分别采用时间序列回归分析法和水文地质比拟法,对未来两年矿井涌水量及预开采的二水平涌水量进行了预测。该方法适当,结果可靠,可为矿井安全经济开采提供依据。

德兴铜矿铜厂矿区矿坑涌水量探讨

江西省德兴铜矿铜厂矿区为国内最大的有色金属露采矿山。目前已形成东西长约2.3km,南北宽约2.4km的巨大采坑,最大高差500余米。矿坑诵水量包括地下水涌水量及地表水汇水量两部分。作者从矿坑充水的地质环境条件分析入手,认为矿坑涌水量以地表汇水量为主,以地下涌水量为辅。地表水汇水量在封闭圈以上采用自然排水措施以后,封闭圈以下的矿坑涌水量按五十年一遇的降雨量,估算了矿坑最大日涌水量;按多年年平均降雨量,估算了矿坑内多年日平均涌水量;按丰水季节(每年3-7月)日平均降雨量,估算了矿坑丰水季节日平均涌水量。并对地下水涌水量进行了估算。2005年降雨量与多年平均降雨量相当,2005年的矿坑排水量监测平均值与多年日平均涌水量估算值相当。可见估算值有一定的可信度,对预防矿坑淹井事故及矿山的安全生产有一定参考作用。作者依据矿山的实际情况,提出了防止矿坑涌水的建议。

模糊数学在预测大孤山铁矿深部涌水量中的应用

大孤山铁矿为露采矿山,其排水量的预测始终存在着计算过程复杂、矿坑充水因素多的困扰。文章以模糊数学理论为基础、应用现有矿山水文地质资料,对矿区深部涌水量进行了预测计算,其计算结果比较理想。

华亭煤矿矿井涌水量预测研究

长期以来,矿井涌水量一直是困扰煤矿安全生产的重要问题,涌水量计算的可靠程度直接关系职工的生命财产安全,对防止矿井突(透)水等事故发生,保障安全生产也具有重要意义。在充分了解矿区水文地质条件及充水因素等情况的基础上,利用水文地质比拟法和解析法对矿井涌水量进行预测。

矿井涌水量的支持向量机-马尔科夫链预测模型

为准确预测矿井涌水量,将支持向量机理论与马尔科夫链理论相结合,构建了支持向量机—马尔科夫预报模型。支持向量机—马尔科夫预报模型是基于原始数据首先建立起支持向量机模型,得到的预测值通过马尔科夫状态概率转移矩阵预报的方法进行二次拟合,通过对一些指标进行分析,从而实现对预测结果进行改善。矿井涌水量的支持向量机—马尔科夫链预测模型进一步提高了对波动性影响较大的随机变量的预报精度。本次研究扩大了支持向量机预报模型的应用范围,同时对煤炭开采矿井涌水量预报具有重要意义。