矿坑涌水量预测结果的风险率估算模型研究

发布时间：2020-04-21 18:54

【摘要】：矿坑涌水量预测是矿床水文地质勘查的主要任务,是一项复杂而艰巨的工作,对矿山的安全生产具有重要的意义。但目前涌水量的预测仍处于近似计算的水平,预测结果精度有待进一步提高。因此,亟需厘清影响矿坑涌水量预测结果可靠性的不确定性因素,在诸多不确定性因素中,识别主要风险因子,估算矿坑涌水量预测结果的风险率,为从根本上提高涌水量预测的可靠度提供理论基础和依据。本文结合实例矿床的地质和水文地质条件,确定了影响矿坑涌水量预测的主要不确定性因素,并识别主要的风险因子。结果表明,灵敏度HKM,s影响相对最弱,且与其他3个参数影响效果相反。在此基础上,应用MC法、JC法及模糊随机方法建立了风险率估算模型,定量分析了矿坑涌水量预测结果的风险率,并研究了参数的分布类型和变异性对风险率估算结果的影响程度。MC法和JC法的研究结果表明,若各参数取均值,实际矿坑涌水量超过预测涌水量的随机风险率分别为48.73%和47.61%,接近50%,在一定程度上解释了矿坑涌水量预测值与实际涌水量误差较大的原因之一。另外,随机变量的变异性对风险率估算结果的影响较分布类型显著。而模糊随机风险率估算通过引入截集λ值,得到的风险率不再是一个确定的数值,而是一个区间,这主要是因为模糊随机风险率模型,综合考虑了随机变量的随机性和模糊性,从而在一定程度上提高了风险率估算结果的可靠度和准确度。由此可以看出,不确定性因素对矿坑涌水量预测结果的可靠度有一定的影响,其分析结果可为矿区给排水方案设计提供科学参考。
【图文】：

地质示意图,正断层,东西走向

合肥工业大学硕士学位论文2 地质构造研究区总体为东西走向的隆起构造，并经一系列近东西向的正断层的切割作向北形成两凸和一凹构造，，矿场正是位于两个凸起构造之一的华—栖凸起带北位置。地质构造主要包括褶皱和断层两类，其中褶皱不发育，总体为南陡斜构造，并在东西向正断层的切割作用下，向北逐渐跌落。根据图 4.1 可知萧县组下段对上层矿体赋存起控制作用。断层则较发育，主要为东西走向和的正断层，又以东西走向断层最为发育，主要情况如表 4.2 所示。

非正态随机变量,正态化,随机变量,分布函数

（1）当量正态化当量正态化的条件为：①在设计验算点*ix 处，当量正态随机变量'iX的分布函数值'( *)iiXF x 与原随机变量iX 的分布函数值 ( *)iX iF x 相等；②在设计验算点*ix 处，当量正态随机变量'iX 的概率密度函数值'( *)iiXf x 与原随机变量iX 的分布函数值 ( *)iX if x相等；用数学表达式表示如式(5.8)和图 5.5 所示[69]：*'''* *( ) ( *)( ) ( )iXiiXiiixX ii X iXF xf x f xμσ Φ = = (5.8)得出：' '* 1 *[ ( )]i ii Xi iX Xμ x F xσ = Φ(5.9)'1 **{ [ ( )]}( )iXi iXXi iF xf x σ Φ= (5.10)式中：' ',i iX Xμ σ分别为当量正态随机变量'iX 的均值与标准差， f 为随机变量概率密度函数， F 为随机变量分布函数，Φ为正态随机变量的分布函数。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD742.1

【参考文献】