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。     

基于模糊聚类分析和模糊模式识别的煤层底板突水区域预测

借助于模糊理论与技术可以较客观地实现煤层底板突水预测中模糊信息与模糊关系的正确表达与处理,综合考虑突水影响因素,提出了采用模糊聚类分析与模糊模式识别相结合的预测方法。首先采用模糊聚类分析对底板突水的样本集合进行分类,建立不同程度的模糊模式,然后对待测样本进行模糊模式识别,以此来预测待测样本的底板突水危险程度。此方法克服了模糊聚类单一分析方法的不确定性,提高了预测结果的准确程度。     

聚类分析在任楼矿水源判别中的具体应用

介绍聚类分析的原理及步骤 ,通过对任楼矿三个突水点的水源与四个含水层的水质特征进行分析判别 ,为水源判别提供了一种行之有效的方法。     

基于水化学特征分析的大佛寺井田水文地质条件研究

为有效防治大佛寺井田主采煤层顶板水害,分析了顶板涌(突)水现状,基于各含水层水样全分析试验,建立井田水化学特征库,分析各含水层的补径排条件及其水力联系。将突水水样与水化学库对比分析确定突水来源,并运用聚类分析补充验证。研究结果表明:井田的浅部含水层和深部含水层水化学特征差异明显;小章沟组上部粘土隔水层并不能完全阻断松散层潜水与新近系含水层之间的水力联系;白垩系含水层并不直接接受大气降水的补给,补给以区外径流为主。判定1号突水水样来源于白垩系含水层,2号突水水样来源于侏罗系含水层,符合实际生产情况,说明水化学特征对比与聚类分析相结合能准确地判别突水水源。     

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。     

煤层底板突水危险性的可拓聚类预测方法研究

基于物元模型和聚类分析,提出了煤层底板突水危险性的可拓聚类预测方法。利用煤层底板突水危险性等级和影响因素,构建经典域物元和节域物元,应用物元理论和可拓集合中的关联函数,建立了煤层底板突水危险性等级评价的可拓学聚类模型。以淮北矿区的某矿工作面为例,对煤层底板突水危险性可拓聚类预测方法的可行性进行了验证。研究结果表明,基于可拓评判法的煤层底板突水危险性分类具有较高的可靠度和实用性,为煤层底板突水危险性快速判别提供了较为有效的方法。     

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。     

矿井突水水源快速判别信息辅助决策系统在马兰矿的研发应用

介绍了矿井突水水源快速判别信息辅助决策系统的构成及功能,并结合马兰矿的水文地质资料,建立了马兰矿矿井突水水源快速判别信息辅助决策系统.为验证模型的可靠性,将标准水样作为待测水样,用模糊综合评判法、灰色关联法、模糊识别法、神经网络法和聚类分析法5种数学方法进行回代试验,结果表明,模糊综合评判和聚类分析的效果较好,故确定用以上模型对马兰矿未知水样进行识别.     

梁北煤矿寒灰突水综合防治技术研究

通过系统分析梁北煤矿矿井水文地质条件,利用聚类分析、数值模拟、物探等方法,研究了矿井突水条件和突水机制,并结合矿井前期防治水实践,提出了疏水降压与寒灰顶部注浆改造煤层底板相结合的综合防治水技术。应用该技术,矿井已安全生产煤炭210万t,取得了较好的经济效益。     

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。