四川省永川煤矿矿井涌水量预测

采用灰色控制系统理论，通过建立数学模型，对四川省永川煤矿矿井涌水量进行分析和预测，结果表明，该方法在预测矿井涌水量中是一种简便而有效的好方法。根据涌水量预计结果，为矿井设计排水方案的最优化选择提供科学依据。     

数值方法在矿井涌水量预测中的应用

以实际工程为例,将数值方法应用到矿井涌水量的预测研究上。首先对龙固煤矿辅二大巷矿井水文地质条件进行详细分析,将所研究区域的含水层、边界条件以及源汇项进行了概化,建立符合实际情况的地下水流数学模型;然后利用有限差分数值模拟方法,借助Visual Modflow软件实现龙固煤矿辅二大巷地下水位及涌水量预测;最后根据注浆加固方案数值模拟结果,选定合适的顶底板注浆加固方案,模拟注浆加固后巷道涌水量减少为300m3/h,其对应巷道位置的压力水头下降到100 m左右。数值模拟结果为提出合理的注浆堵水加固方案提供了理论依据,对龙固煤矿辅二大巷涌水治理工程进行了指导。     

疏系数自回归模型及其在矿井涌水量预测中的应用

作者分析了诸如矿井涌水量等地质时间序列数据的特点以及现有的一些预测预报方法的局限性,引进了一种适合地质特点的数学模型——疏系数自回归模型,并利用该模型处理了大同矿务局某矿的月平均日涌水量数据。从计算结果可以看出,预测的精度满足了生产矿井的实际需要。     

基于相空间重构和支持向量机的矿井涌水量预测

针对矿井涌水量典型的非线性特征,应用相空间重构与支持向量机耦合方法进行预测。将矿井涌水量的时间序列作相空间重构,并以最小嵌入维数作为支持向量机的输入节点,根据支持向量机原理建立矿井涌水量的预测模型。实例计算表明:与其他维数相比,当嵌入维数为4时,矿井涌水量的预测精度最高,说明引入最小嵌入维数是正确的。为检验该方法预测的可靠性,分别采用最小二乘法、指数函数法、相空间重构与支持向量机耦合法对实际矿井涌水量观测值进行回归预测。结果表明,非线性方法的预测效果比线性方法更佳。不同核函数预测结果证实RBF是最优的。     

解析法在矿坑涌水量预测中的运用

解析法在水文地质中求矿坑涌水量是一种最常用的方法之一,通过建立理想化数学模型的解析公式,提供疏干设计参数值和指标,对矿区深部中段涌水量进行预测,为以后矿山的开采提供依据。     

矿井涌水量灰色GM(1,2)预测模型

基于矿井涌水量序列具有明显的随机性和灰色特征,建立涌水量GM(1,2)预测模型,以克服灰色GM(1,1)模型对于随机波动大的长序列预测效果差的缺点。以王行庄煤矿为例,针对2012年7月至2013年12月王行庄煤矿18个月的涌水量资料,考虑与之密切相关的L7-8灰岩含水层水位降深,建立了矿井涌水量GM(1,2)预测模型;预测了2014年1—4月的涌水量;并与GM(1,1)预测模型进行模型精度与预测精度的比较。结果表明:GM(1,2)模型的预测精度达到了97.44%,GM(1,1)模型的预测精度为92.60%,GM(1,2)模型明显提高了矿井涌水量的预测精度。     

基于CEEMD_GRU模型的矿井涌水量预测

为了提高矿井涌水量的预测精度,提出基于互补集合经验模态分解(complementary ensemble empirical mode decomposition,CEEMD)与门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)相结合的矿井涌水量预测模型(CEEMD_GRU).首先,通过CEEMD算法将一维涌水量数据分解为多个本征模态函数(intrinsic mode function,IMF)分量和一个残差余量,本征模态函数分量反映涌水量数据在不同时间尺度的波动特征,残差余量反映数据长期变化的趋势特征;然后,针对各分量分别建立GRU神经网络模型,将对一维数据的研究转换为对其分解后多维子分量的研究,训练学习各分量的时序变化规律并进行预测;最后,将预测结果融合得到最终涌水量预测值.将CEEMD_GRU与反向传播(back propagation,BP)、支持向量机(support vector machine,SVM)、GRU神经网络进行了对比实验,结果表明,基于CEEMD_GRU的均方根误差平均降低了60.8％,该研究为进一步提高矿井涌水量预测精度提供了思路.     

矿井涌水量重标极差法等维预测模型

目前,矿井涌水量预测方法较多,但预测效果并不十分理想.为了提高预测的精度和速度,鉴于重标极差法对复杂系统演变分析和预测具有的独特优势,建立基于MATLAB的重标极差法涌水量等维预测模型,采用试算法确定涌水量时间序列的后续最佳取值.利用平顶山天安煤业股份有限公司八矿的涌水量资料对模型进行验证,结果表明:该矿涌水量时间序列的Hurst指数H=0.968,涌水量序列均具有很强的持续性;平均循环周期为17个月;建立的模型预测精度达到了98.43％,说明此模型对该矿涌水量的预测十分有效.利用MATLAB软件编写的重标极差法预测涌水量的程序,避开了繁琐的计算,提高了预测速度和精度.     

煤矿井下涌水量灰色灾变预测

利用灰色灾变理论,对韩王矿历年矿井涌水量资料进行了分析、整理．建立了煤矿井下涌水量灰色灾变时间预测模型,并对矿井灾害涌水量发生时间进行了预测．预测精度较高,结果符合实际要求,为煤矿井下水害防治提供了一种有效的方法．     

煤矿井下涌水量灰色灾变预测

利用灰色灾变理论,对韩王矿历年矿井涌水量资料进行了分析、整理.建立了煤矿井下涌水量灰色灾变时间预测模型,并对矿井灾害涌水量发生时间进行了预测.预测精度较高,结果符合实际要求,为煤矿井下水害防治提供了一种有效的方法.     

非线性方法在矿井突水水源判别中的应用研究

给出了灰色关联分析及BP神经网络进行判别分析的数学原理和模型．为了有效判别矿井突水水源，基于水化学指标对水源判别的重要性，选择K^＋＋Na^＋，Ca^2＋，Mg^2＋，Cl^-，SO4^2＋，HCO3^-这6项指标作为评价因子．利用峰峰矿业集团梧桐庄煤矿若干水样进行模糊聚类分析，建立含水层评判标准；选取12个典型样本作为训练样本对BP网络进行训练；用2种方法对3个典型水样进行水源判别，并与实际突水水源进行对比．结果表明：BP神经网络与灰色关联分析均能有效判别矿井突水水源，但各有其优缺点，选择何种判别方法可视水化学资料状况而定．     

2维水动力模型中入流边界优化处理方法

在极端暴雨事件频率和强度不断加剧的趋势下,防洪安全面临着极其严峻的考验,研究河道洪水演进、漫溢及淹没过程,有效评估洪水灾害风险就显得尤为重要。为精确模拟河道洪水演进过程,本文采用基于非结构网格有限体积法建立的二维水动力模型,构建了一种基于虚拟单元法的入流边界改进方法。该方法采用基于地形网格数据的纵断面提取法以近似确定深泓线的位置,从而计算出河道平均纵比降;在入流边界各网格上以均匀流的方式入流,计算出不同流量下的对应水位;依据各网格上的水深和入流边长计算权重以合理地分配流量,再结合单宽流量边界条件确定边界外侧虚拟单元上的水力要素,最后耦合至模型通量部分进行计算,实现入流模块的优化。将该方法应用于Toce河物理模型试验的模拟,在入流边界附近计算出的水位、流速和流态都更为合理;河道中各测点水位与试验数据吻合度较高,洪水到达测点时间及各点间洪水运动传播时间与测量值较为接近,纳什效率系数在0.82~0.95之间,验证了该方法的可行性和模型的准确性;并且在单机上用时86s完成计算,效率较高,表明模型能高效准确的模拟洪水演进过程。通过对入流模块的改进优化,模型可以更好地应用于洪水演进过程的模拟预警及灾情评估工作,为洪水灾害管理决策提供技术支撑。     

综合物探方法预测松散含水层涌水量技术研究

正确评价地下水资源量是一项重要的工作。本文通过引入综合物探技术,分析松散含水层的地球物理参数的响应特征,结合水文测井资料估算水文地质参数及其对地面物探相关参数的校正,基于支持向量回归机技术,建立了松散含水层涌水量预测模型。通过示范区涌水量预测结果与实际抽水试验结果对比,验证了该项技术的可行性,为地下水资源量评价提供了一种新技术。     

支持向量机在矿井突水水源识别中的应用

为了正确地识别矿井突水水源,基于水化学成分对水源判别的重要性,选择K^＋ ＋Na^＋、Ca2^＋、Mg2^＋、Cl^-、SO4^2-、HCO3^-这6项指标作为特征向量,建立了矿井突水水源的支持向量机识别模型．此方法不仅结构简单,而且技术性能尤其泛化能力与BP神经网络相比有明显提高,能有效地识别矿井突水水源的类别,为防治水工作提供决策依据．     

考虑入库洪水不确定性的三峡水库汛限水位动态控制域研究

汛限水位动态控制域是水库实施汛限水位动态控制的基础与关键.考虑影响防洪调度风险的最重要风险源,即入库洪水预报误差及洪水过程线形状的不确定性,提出风险约束条件及其量化分析方法.将入库洪水不确定性、风险分析与汛限水位动态控制域的确定过程有机结合起来,利用预泄能力约束法和Monte-Carlo模拟方法推求三峡水库汛限水位动态控制域.在不增加防洪风险的前提下,三峡水库实施汛限水位动态控制可有效地提高中小洪水资源的利用效率,利用1～3 d的洪水预报信息,三峡水库汛期可增发电量6.99×108～14.45×108kW·h.研究方法对其他水库实施汛限水位动态控制也有借鉴意义.     

膜技术在处理采矿和矿物加工废水中的应用

在概述膜技术的基础上,着重介绍了膜技术在处理矿山废水中的应用及其有效的处理手段。     

鸡西矿区采煤对水资源的影响

分析了鸡西矿区采煤对水资源的影响，提出了保护水资源的措施     

介绍一种确定相邻水源地公共边界的方法

从地下水的径流特征出发，建立了地下水的数学模型，并应用数值方法中有限元的原理，确定了相邻水源地公共边界的位置及其开采控制水位，为解决相邻水源地的用水纠纷提供了理论依据。文末并附实例。     

阜新矿区矿井水资源化混凝实验研究

针对阜新矿区严重缺水和矿井水资源化已势在必行的现状 ,进行了矿井水资源化的混凝实验研究 .模拟净水生产工艺的混合搅拌条件 ,对无机高分子混凝剂聚合氯化铝 (PAC)、聚合硫酸铁 (PFS)和有机高分子混凝剂聚丙烯酰胺 (PAM)进行了单一投加和配合投加的混凝实验研究 ,结果表明 :采用 PAC和 PAM配合投加混凝效果最佳 ,最佳投药量分别为 5 ,0 .2 mg/L,最佳p H值为 7,混凝沉淀后上清液浊度达到 3 .5 NTU,从而 ,保证出水水质 ,大大降低成本 ,实现矿井水资源化 .