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。     

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。     

姚桥煤矿矿井突水水源模糊综合评判模型

根据各含水层水样的水化学资料 ,用模糊综合评判方法建立矿井突水水源判别模型 ,并通过与其它方法对比 ,效果较好     

用模糊综合评判方法判定曹庄煤矿突水水源

详细介绍了模糊综合评判方法，通过对曹庄煤矿各含水层已知水样的水质分析，得出各含水层的水化学指标各有特点，并建立了判定曹庄煤矿突水水源的模糊综合评判模型。     

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.     

水化学和统计学基本方法在突水溃砂物源判别上的应用

水化学和统计学基本理论在突水水源判别方面应用较多,但在砂源判别方面还较为新颖。针对鄂尔多斯盆地西缘某侏罗系煤矿发生的一起典型突水溃砂事故,利用水化学Piper图法和Gibbs图法等对突水水源进行了研究,经分析、验证,成功确定了突水含水层;结合溃砂样和附近钻孔岩芯砂样矿物成分,利用层次聚类分析方法对砂源地层进行了分析,得到了溃砂层位信息。研究结果验证了水化学特征分析法判别突水水源的可靠性,推动了统计学方法在砂源判别应用上的发展,能够为区域水害防治提供理论依据。     

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。     

基于水化学特征的模糊评判法分析突水水源

通过对工作面水质进行化验总结,运用AquaChem软件绘制Piper三线图,对7199工作面4个月的水质进行统计分析,结果表明:7199工作面突水水源中包含顶板砂岩水、分界砂岩水、第四系底含水和侏罗白垩水。为更准确地确定突水水源间的主次关系,以模糊数学为基础,结合矿井含水层水化学分析资料,利用模糊综合评判法建立了矿井突水水源判别模型,选取6种常规离子作为判别因子,最终得出7199工作面直接出水水源为顶板砂岩水和下石盒子组底界砂岩水,并存在第四系底含和侏罗白垩水的间接补给。     

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。     

基于水量水位变化及水化学特征的突水水源判别

为了能够快速正确识别矿井突水水源,采用基于突水点水量水位变化及水化学特征的综合判别分析法,对矿井突水水源进行联合判别。即利用突水点附近探放水钻孔放水量及相应水位变化情况,并结合突水点区域水化学特征,进行综合评判,判别突水水源。综合分析结果表明,基于这种联合判别方法,判别结果较准确,方法简单易行,能够为突水点后续治理提供可靠依据。     

基于多元统计分析的矿井突水水源Fisher识别及混合模型

综合运用多元统计分析技术、Fisher判别分析理论和混合计算理论,依据含水层地下水组分数据,分别建立河南焦作矿区突水水源的Fisher识别模型和混合模型,并分别对它们进行验证。结果表明：因子分析能有效建立识别模型训练水样;突水水源Fisher识别模型对混合程度较低地下水判别精度较高,利用回代估计法所得到的误判率小,具有较强的涌水水源判别能力;混合模型能有效确定地下水混合程度,δ18O的预测值与实测值偏差总体上低于10%,应用混合模型还能进行水文地球化学质量平衡模拟。     

基于熵权-模糊可变集理论的煤矿井突水水源识别

在阐述熵权法和模糊可变集理论的基础上,针对平顶山煤田首山一矿和十三矿4个充水水源中所提取的23个水样,构建了识别矿井突水水源的数学模型,并利用该模型对8个水样进行了来源识别。结果表明:各类充水水源中Ka~++Na~+,Ca~(2+),Mg~(2+),Cl~-,SO_4~(2-)和HCO_3~-等6项化学指标值在区间特定值附近出现的概率比较高,可用模糊可变集理论识别突水水源;熵权法计算的Ka~++Na~+和Ca~(2+)权重值分别为0.270 8和0.371 3,远高于其他指标的权重值,且其权重值之和占64.21%,说明两项指标在矿井突水水源识别中起主要作用;8组水样识别时,除水样8识别结果不符合实际外,其余均与实际类型相符,其准确率为87.5%;对于平顶山煤田来说,识别模型中的优化准则参数a选取2时,熵权-模糊可变集模型识别突水水源的准确性更高;应依据丰富的时空水质检测数据来建立模型并及时应用新的资料予以修正,以保证所建识别模型符合实际并与时俱进。     

动态权-集对分析模型在矿井突水水源识别中的应用

矿井突水是煤矿生产的主要威胁之一,准确判定矿井突水水源是突水灾害防控的重要环节。为进行矿井突水水源识别,基于动态权和集对分析理论,针对葫芦素井田5种不同含水层中所提取的53组水样,选取K~++Na~+,Ca~(2+),Mg~(2+),Cl~-,SO■及HCO■六项水化学指标作为识别因子,确立了其水源识别区间,构建了矿井突水水源识别的数学模型。然后利用10组已知矿井水样验证水源识别模型,最后使用该模型对2015-04-26葫芦素井田21102工作面突水进行水源识别。结果表明:动态权重综合考虑主客观权重,既削弱了人为因素的影响,又考虑了识别指标的实际情况,权重赋值合理。利用动态权计算的6项识别因子中,SO■,Cl~-,K~++Na~+的权重值分别为0.38,0.25及0.20,远大于其他3项指标且其权重之和占总权重的83%,在突水水源识别中起决定性作用。利用10组已知矿井水样验证动态权-集对分析水源识别模型,9组识别结果与实际情况完全吻合,仅有1组第四系水样识别结果与实际不符,为建模时第四系样本数据少,待测水样超出识别区间所致。使用已建模型识别葫芦素井田21102工作面突水水源,判别结果与实际完全一致,因21102工作面突水几乎均来自直罗组与白垩系,而直罗组与白垩系建模样本量大,所建识别区间合适。大量的水质数据及准确的识别区间是动态权-集对分析模型进行准确突水水源识别的基础与保障。     

感知器在矿井突水水源识别中的应用

针对使用BP和RBF等神经网络进行矿井突水水源识别时存在网络结构和训练算法复杂的问题,使用感知器进行矿井突水水源识别。以焦作矿区的突水水源识别问题为例,舍弃其中的Na~+和K~+两种离子的浓度信息,选择Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)和HCO_3~-五种离子的浓度为作为水源识别的依据,利用三十五组数据进行训练,构建了六输入四输出的感知器模型。计算结果表明,感知器是一种有效的识别工具,对于不同的学习率和初始权值矩阵,训练后的感知器均能够正确进行水源识别。     

基于水化学特征组分测试的陷落柱突水水源判别

为了查清煤层底板陷落柱的水文地球化学特征,以山西某矿大巷掘进探水过程中发现的陷落柱突水为研究对象,采用常规水质分析、特征元素含量测定和三维荧光光谱分析手段,开展了太灰水、奥灰水和陷落柱水的水化学特征组分测试。结果表明,常规水质组分中pH值、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、钙、钴、锰、锶反映出陷落柱水与奥灰水关系更密切,其他指标数值介于太灰与奥灰之间,反映出奥灰、太灰混合水特征。陷落柱水中有机质聚集,水动力条件弱,与上下含水层水交换较弱;DOM荧光强度最高,特别是Ⅱ区和Ⅲ区荧光峰强度,太灰水和奥灰水中荧光强度相对较弱,表明陷落柱空间自成生态系统,碳源相对丰富。利用常规组分、特征元素和有机组分,可以很好地区分出陷落柱水与其他水源的水化学特征。     

矿井突水的预测预报

矿井突水的预测预报是指查清矿井水文地质条件,对水害做出分析判断。本文论述了矿井突水预测预报的方法种类和研究现状,总结和评述了各种矿井突水预测预报方法的应用价值和研究不足之处,指出我国的矿井突水预测预报方法正经历一个从实践到理论,再从理论到实践的不断发展过程,同时强调矿井突水的预测预报是一个需要不断深入研究的难题,将非线性科学应用到该领域是今后的发展方向。     

引流注浆治理东庞矿特大陷落柱突水灾害

正确判断突水水源与突水构造，合理制定注浆堵水方案，采用定向钻进技术、气动下灰射流搅拌注浆工艺、动水截流等技术快速封堵巷道，并采用引流注浆加固封堵巷道的薄弱地带，利用返流注浆加固陷落柱，既保证了注浆质量，又加快了复矿速度。     

大型含导水构造与突水通道封堵技术

根据矿井水文地质特征和突水原因,对突水通道和涌水水源进行分析,采用分阶段注浆封堵方案,引流式和压入式结合,精确调配浆液浓度的注浆系统,实现快速封堵大型含导水构造带通道突水治理技术。     

基于Piper-PCA-Fisher模型的矿井突水水源识别

矿井水害的发生时刻威胁着煤炭的安全生产,同时也造成了严重的经济损失。为了迅速和准确地识别突水水源,选用Piper三线图对采自矿区突水含水层的41个水样进行筛选,得到32个典型水样作为训练样本,采用主成分分析法提炼出3个主成分作为判别指标,建立了水源判别模型;采用留一交叉验证法对模型的预判分类稳定性进行评价,模型对样本总体分类的准确率达到81.3%。并对焦作矿区11个未知水样进行水源判别,错误1个。并将预测结果与Fisher模型进行对比。结果表明,基于Piper-PCA-Fisher的判别模型能有效提高判别精度,为矿井安全生产提供保障,为矿井开展防治水工作及地下水资源合理开发利用提供理论依据。