模糊数学在煤矿突水水源判别中的应用

防治矿井突水,必先进行矿井突水水源的判定,但各含水层之间水质特征界限不甚明显。应用模糊综合评判法可以通过对矿井突水水质的分析,准确地进行矿井突水水源的判别。结合某矿矿井突水水源判别的实例,具体阐述了矿井突水混合水源的判别以及对奥灰水作为水源的可能性的排除,并用实际的探查孔和突水点所在区域不同含水层水位监测等资料对评判结果进行了验证,证明了该评判方法进行突水水源判别的可靠性。     

基于水力学与水化学耦合的矿井涌(突)水水源识别方法研究

解决当前水源识别仅考虑矿井水化学特性及水位观测等少量因素,缺乏矿井突水力学支撑相关问题,以林西煤矿1021中回采工作面为例,提出了一种基于水力学与水化学耦合的矿井涌(突)水水源识别方法。该方法首先根据封闭不良钻孔、断层、老空区、底板等矿井突水力学模型,求解涌(突)水点不同水源或通道突水的临界防隔水煤岩柱厚度Lv|其次对比Lv和实际隔水煤岩柱厚度Le之间定量关系,判定不同水源突水的先验概率|然后以先验概率为纽带,利用贝叶斯判别分析,建立基于水力学与水化学耦合的矿井突水水源识别模型|最后利用该模型对1021中回采工作面涌水点水源进行验证识别。研究结果表明：由于第Ⅲ含水层、第Ⅳ含水层水化学特征相似,建立单一的水化学识别模型,会将涌(突)水点水源误判为第Ⅲ含水层水。而基于水力学与水化学耦合的水源识别模型可精确识别出该涌(突)水点水源属于第Ⅳ含水层水,判识结果与工程实际情况一致,有效提高了矿井涌(突)水水源识别精度。     

基于水化学特征的聚类分析对矿井突水源判别

为了能够准确并快速地判别煤矿突水水源位置,基于水化学特征的模糊聚类分析,对突水水源进行综合评判。首先利用突水点的水化学分析指标离子的检测值与以往收集的各个主要含水层的水化学指标离子本底值通过软件绘制出三角形水质图,对比分析可排除最不可能的充水含水层;在此基础上再利用模糊数学聚类分析方法,将剩下的不确定充水含水层建立评判集合进行聚类分析,计算隶属度,通过对计算结果的分析,最终判定突水水源。分析结果表明,采用这2种方法判别突水水源,方法简单易操作,节省时间,可以避免由于水文地质条件的复杂性和模糊聚类分析的模糊性而造成的原因不唯一或结果失真,从而大幅提高判别结果的正确性。     

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。     

复合含水层条件下矿井突水水源模糊聚类判别

为了准确判别复合含水层条件下封闭不良钻孔的突水水源,在分析矿井水文地质条件和地下水化学特征的基础上,排除了不可能为突水水源的第四系和延安组含水层,对于可能为突水水源的直罗组及其下段含水层,由于两者富水性和水化学条件较为相似,因此,采用了模糊聚类分析法,将突水点和直罗组及其下段含水层中的K++Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO2-4、HCO-3作为评价指标,并利用Matlab平台进行计算,将待判别水样划分为2类,其中突水点与直罗组下段含水层为一类。在确定了突水水源后,在井下对直罗组下段含水层进行注浆封孔,对突水点成功进行了封堵。对于水文地质和水化学条件相似的含水层,可以采用模糊聚类分析对突水水源进行有效判别。     

潘谢矿区矿井突水水源的QLT法判别

近年来,国内外在利用水化学资料判别矿井突水水源方面,已发表了许多论著,但在淮南潘谢矿区的应用效果均不佳。本文在考虑水化学资料的基础上,增加了水温及水位的因素,介绍了矿井突水水源的QLT法判别数学模型,并对潘谢矿区分别计算了标准参数值（αki、bki、E）,开放了“潘谢矿区矿井突水水源QLT法判别系统”。     

基于PCA-Bayes综合判别的矿井突水水源判别研究

根据矿井各含水层水化学成分的差异性,选取多种水化学成分指标作为突水水源识别的样本变量,综合利用多元统计分析技术、Bayes逐步判别法和PCA-Bayes综合判别法作比较,采用SPSS软件建立Bayes逐步判别模型、PCA-Bayes综合判别模型,以煤矿不同含水层的水化学资料中的多组样本为依据,利用该模型进行工程应用。结果表明：PCA-Bayes综合判别模型提高了突水水源判别的准确率和判别速度,实现了对矿井突水水源快速有效判别,为防治突水事故提供了有力的依据和判别方法。     

水源判别标准集在矿井防治水中的应用

及时、准确地判断出矿井突水水源是减小矿井损失,指导矿井防治水工作的有效手段,而此前建立的水源判别标准集,是正确判别突水水源的重要基础.通过对邢台矿水化学特征的综合分析,以水中6大常量组分(Na++Ka+,Mg2+,Ca2+,Cl-,SO2-4,HCO-3)作为构建指标,同时采用Piper三线图、箱型图和聚类分析对矿井水样进行筛选,建立邢台矿水源判别标准集,并利用灰色关联度理论建立水源判别模型,对标准集进行校验.结果表明,标准集能够准确反映所属含水层的水化学特征,可作为矿井突水水源判别的背景值.     

基于主成分分析与距离判别分析法的突水水源识别方法

矿井突水是采矿生产过程中威胁最大的自然灾害之一,快速有效地判别矿井突水水源是采矿工程安全生产的重要保障。选取7种水化学成分指标作为突水水源识别的样本变量,采用主成分分析与距离判别分析相结合的方法建立了突水水源判别模型。以淮南老矿区谢一煤矿不同水层的水化学特征资料中的33个为学习样本,11个为预测样本,对该方法进行了检验和应用,并与现有的灰色关联度判别模型、Bayes判别模型的判别结果进行分析比较。研究结果表明:基于主成分分析与距离判别方法的突水水源判别模型其回判准确率为95%,预测正确率为91%,为矿山突水水源的识别提供了一种新方法。     

不连沟煤矿充水水源水化学特征分析及突水水源判别模型研究及应用

为了快速有效地判别矿井突水水源,采用Fisher判别分析方法建立突水水源判别模型,在积累了大量水化学资料的基础上,对不连沟煤矿地下水水化学特征进行了分析与研究。首先使用训练样本进行了回判,回判准确率达到96%;然后使用判别模型对F6206工作面掘进巷道掘进过程中突(涌)水水源进行判别,判别准确率达到了90%,为不连沟煤矿突水水源判别提供了一种行之有效的方法。     

矿井突水水源的水化学特征分析及其判别模型

以徐庄煤矿为例,分析了矿井4个突水水源的水化学成分;应用逐步判别方法建立了徐庄煤矿突水水源判别模型,经检验,该模型具有较好的判别效果。对矿井突水水源判别及防治水工作具有一定的指导意义。     

基于多元统计分析的东欢坨矿突水水源判别研究

针对矿井突水水源判别准确率较低的问题,基于多元统计分析构建矿井突水水源判别模型,选取K~++Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO■、Cl~-、及HCO~-_3水化学指标作为矿井突水水源判别依据,采用东欢坨矿5煤顶板含水层及12_(-2)煤底板含水层的水质分析资料作为训练样本和测试样本,其中,训练样本35个,测试样本10个。判别结果表明:突水水源判别正确率达86.7%,判别结果显著,可信度高。利用该判别方法对和东欢坨矿相近的钱家营矿5煤顶板含水层进行突水水源判别,判别结果与实际情况一致,判别准确率高,结果可靠,为矿井突水水源判别提供了科学理论依据。     

用地下水水质特征模型判别姚桥矿井突水水源

结合姚桥矿井地下水水化学资料,介绍了用地下水水质特征模型判别矿井突水水源,并建立了姚桥煤矿矿井突水水质特征判别模型。     

矿井突水水源判别方法研究进展

及时准确地判断矿井突水水源,对于采取有效的防治水措施,确保井下安全生产尤为重要。结合现有的研究成果,分别对水温水位法、水化学分析法、数理分析法等矿井突水水源判别方法的研究进展进行了详细论述,并对各类方法的适用性进行了剖析,可为井下防治水作业提供可靠参考。     

基于粗糙集理论的矿井突水水源快速识别

为了准确而快速地判别矿井突水水源,以聚类分析、灰色关联分析、多元逐步判别分析3种方法建立了矿井突水水源判别模型,提出了通过适应性来选择具体矿井或矿区的判别方法,利用粗糙集理论的属性约简来筛选水化学特征指标,使得所选判别指标更具针对性和减少指标检测时间,真正实现准确而快速地判别矿井突水水源,进而为矿井水害防治服务。实例表明,属性约简前后,识别结果一致性将近90%,证实了粗糙集理论在矿井突水水源判别中的有效性和实用性。     

模糊综合评判法在判别矿井突水水源中的应用

矿井涌水水源较多,各含水层水质特征界限很不明显,很难根据单因素进行准确无误的判别.根据矿井含水层的水化学分析资料和矿井涌水量资料,建立二级模糊综合评判数学模型,能准确地判别矿井突水水源,这种方法是切实可行的.     

熵权模糊综合评价法在矿井突水水源判别中的应用

鉴于采用水化学数据判定矿井突水水源过程中水质特征的模糊性和不确定性,引入熵权理论并与模糊综合评价方法相结合,选取Ca2+、Mg2+、K++Na+、HCO3-、Cl-、SO24-、TDS等7项指标作为评价因子,建立了矿井突水水源判别的熵权法模糊综合评价模型并应用于潘三矿2个典型水样的水源判别。应用结果表明:运用信息熵计算权重系数克服了传统模糊综合评判中权重分配的局限性,模型判别结果较准确,是矿井突水水源判别的一种有效方法。     

北辛窑矿南翼大巷突水机理及防治措施

以宁武煤田北辛窑矿南翼大巷底板突水为研究对象,通过分析矿区地质、水文地质特征,对比突水前后区内奥灰水文观测孔水位变化,结合突水点水化学分析,研究了该矿突水水源及突水机理。结果表明:2次突水的动态过程相似,最大涌水量和稳定涌水量具有可比性,突水时间与奥灰水文观测孔水位陡降时间吻合,突水点水样特征与本区奥灰水特征基本一致,确定突水水源为奥灰水。F8断层切割奥灰含水层形成突水通道,加之巷道掘进扰动破坏了相对隔水层的稳定性,奥灰承压水克服构造裂隙阻力,引发突水;采用定向钻孔注浆堵水技术,对2个突水点进行封堵,并注浆加固了巷道底板,确保了南翼大巷安全掘进。     

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。     

基于灰色系统关联分析的矿井突水水源判别

为了探究岱庄煤矿下组煤首采工作面掘进迎头突水水源,根据该面相关地质资料,并结合不同时间所取水样的水质化验结果,运用灰色系统理论中的关联分析法对该面掘进迎头突水点的水质资料进行分析计算,并分单一水源和混合水源对突水水源进行判别。得出突水水源为十下灰和十三灰2个含水层的混合水,其中以十三灰水源为主的结论。最后把分析结果与实际的突水水质类型、井下钻探和突水点所在区域不同含水层水位监测等资料进行对比,验证了采用该方法进行突水水源判别的可靠性。