矿井突水水源快速判识智能算法研究
发布时间：2021-01-14 01:58
我国煤炭资源丰富,占世界煤炭总量的13%。长期以来,煤炭一直是我国的主要能源之一。这种以煤炭为主的传统能源结构模式短期内不会有所改变,预计到2050年,煤炭将占我国一次能源生产和消费的50%以上。煤炭开采的安全问题关乎民生,一直是国家高度重视的问题,然而我国煤矿的水文地质条件复杂,且随着煤炭开采强度和深度的日益增大,煤炭地质的灾害性问题严重威胁安全生产。在瓦斯、水害、顶板、火灾、粉尘这五大矿难中,矿井突水仅次于瓦斯事故居第二,发生频率相对较高,且危害严重。快速、准确判识突水水源是预防突水事故的关键。煤矿识别突水水源的最常用方法是常规水化学识别。计算机技术和数学地质的发展为突水水源识别提供了排除“干扰”和定量化的手段。近年来,在分析研究常规水化学指标的基础上进行突水水源识别的计算机算法和研究很多。但是,这些算法在实际的矿井突水水源快速判识中存有以下问题:1.判别指标适用性差。矿井突水水源判别指标一般采用地下水八大常规离子,忽略了不同矿区,同一矿区不同矿井的水文地质条件不同和水文地质条件日趋复杂的现状。2.离散化过程降低速度和精度。当前应用于矿井突水水源识别的属性约简算法只适用于处理离散数...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
012-2015年煤矿水害事故数和死亡人数在所有煤矿事故中的比例Figure1-1Proportionofcoalminewateraccidentsanddeathsinallcoalmineaccidentsin2012-2015
法离子进行突水水源识别可能存在一定误差[22]。水文地uality）、水位（Level）及水温（Temperature）的演变上述的三个因素做综合考虑，可以在一定程度上提高地壳表层的 3 个温带为例，增温带、常温带和变温带和水文构造决定，各有差异且动态变化。煤炭生产中给必然引起含水层的水位变动。水水源判识算法研究现状特征反应了不同环境条件下的不同信息，所以常规水井突水水源判识方法。最早的判识依据来源于水中某，如矿化度、硬度等。数学地质特别是计算机技术的了排除“干扰”和定量化的手段。近年来，很多判识在常规水化学指标分析研究基础上进行的，如：模糊综、主成分分析法、聚类分析、神经网络、支持向量机类如下（见图 1-2）。
对开采将影响甚微[33]。矿井及周边老空区积水的位置、范围、积水量、水位都已清楚。截止 2015 年 7 月，井田内共有积水区 24 个，其中南翼 16 个，北翼 8 个。预计矿井正常涌水量为 574m3/h，最大涌水量为 1056m3/h。矿井发生突水较少，从建井初期到目前发生突水的频率为 0.28 次/年，突水水源均为太原组上段灰岩水，发生突水时突水量最大为 200m3/h，经过治理后可恢复正常生产，对矿井安全影响不大[34]。矿井防治水工作易于开展。2.1.1 井田位置及四邻关系、自然地理陈四楼煤矿处于河南省永城市，豫、皖两省交界，交通十分方便（见图 2-1）。本区为半湿润、半干燥季风型气候，四季分明。年平均气温 14.3℃，年平均降雨量 813.6mm，年最大降雨量 1518.6mm（1963 年），年最小降雨量 556.2mm（1973年）。大气降雨多集中在 7～8 月份，占全年降水量的 50％以上。夏季多东南风，冬季多西北风，最大风速 18.3m/s，最小为静风，年平均风速 3.4m/s[32]。本区受相邻的安徽省肖县、宿县影响仅有不同程度的震感，未造成破坏。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于水量水位变化及水化学特征的突水水源判别[J]. 高小伟,黄欢. 煤炭技术. 2018(09)
[2]物联网技术在矿井安全监测平台的应用[J]. 季国华. 电子技术与软件工程. 2018(16)
[3]2012-2016年我国煤矿水害事故统计分析[J]. 宫厚健. 内蒙古煤炭经济. 2017(23)
[4]矿井水害超前探测及多信息融合处理预警系统研究[J]. 张新宇. 山西煤炭. 2017(05)
[5]矿井突水水源识别的RS-LSSVM模型[J]. 邵良杉,李印超,徐波. 安全与环境学报. 2017(05)
[6]基于随机森林结合博弈论的特征选择算法在近红外光谱分类中的应用研究[J]. 孔清清,丁香乾,宫会丽,李忠任,唐兴宏,于春霞. 分析测试学报. 2017(10)
[7]恒源煤矿太灰疏放对陷落柱活化导水影响的监测预警[J]. 张迪,魏大勇,许进鹏. 煤炭技术. 2017(10)
[8]二型模糊粗糙属性约简模型[J]. 路娟,李德玉. 计算机科学. 2017(09)
[9]中深部煤层开采条件下氡气探测应用初步探索[J]. 张炜,张东升,胡文敏,杨志,李鹏. 采矿与安全工程学报. 2017(05)
[10]基于极限学习机的矿井突水水源快速识别模型[J]. 王亚,周孟然,闫鹏程,胡锋,来文豪,杨勇,张延喜. 煤炭学报. 2017(09)
博士论文
[1]大规模复杂数据的谱聚类研究[D]. 贾洪杰.中国矿业大学 2017
[2]基于激光诱导荧光技术的煤矿突水水源识别模型研究[D]. 闫鹏程.安徽理工大学 2016
[3]华北型煤田矿井突水机理及预警技术[D]. 刘德民.中国矿业大学(北京) 2015
[4]皖北矿区地下水水文地球化学特征及判别模式研究[D]. 桂和荣.中国科学技术大学 2005
硕士论文
[1]兴隆庄矿井水化学特征演化及识别模式研究[D]. 向晓蕊.华北科技学院 2016
[2]不完备混合决策系统中的属性约简算法研究与应用[D]. 刘海峰.太原理工大学 2014
[3]陈四楼煤矿底板破坏及突水预测研究[D]. 安康.山东科技大学 2009
[4]煤层底板突水预测及防治研究[D]. 孙晓光.中国矿业大学 2008
本文编号：2975979
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
012-2015年煤矿水害事故数和死亡人数在所有煤矿事故中的比例Figure1-1Proportionofcoalminewateraccidentsanddeathsinallcoalmineaccidentsin2012-2015
法离子进行突水水源识别可能存在一定误差[22]。水文地uality）、水位（Level）及水温（Temperature）的演变上述的三个因素做综合考虑，可以在一定程度上提高地壳表层的 3 个温带为例，增温带、常温带和变温带和水文构造决定，各有差异且动态变化。煤炭生产中给必然引起含水层的水位变动。水水源判识算法研究现状特征反应了不同环境条件下的不同信息，所以常规水井突水水源判识方法。最早的判识依据来源于水中某，如矿化度、硬度等。数学地质特别是计算机技术的了排除“干扰”和定量化的手段。近年来，很多判识在常规水化学指标分析研究基础上进行的，如：模糊综、主成分分析法、聚类分析、神经网络、支持向量机类如下（见图 1-2）。
对开采将影响甚微[33]。矿井及周边老空区积水的位置、范围、积水量、水位都已清楚。截止 2015 年 7 月，井田内共有积水区 24 个，其中南翼 16 个，北翼 8 个。预计矿井正常涌水量为 574m3/h，最大涌水量为 1056m3/h。矿井发生突水较少，从建井初期到目前发生突水的频率为 0.28 次/年，突水水源均为太原组上段灰岩水，发生突水时突水量最大为 200m3/h，经过治理后可恢复正常生产，对矿井安全影响不大[34]。矿井防治水工作易于开展。2.1.1 井田位置及四邻关系、自然地理陈四楼煤矿处于河南省永城市，豫、皖两省交界，交通十分方便（见图 2-1）。本区为半湿润、半干燥季风型气候，四季分明。年平均气温 14.3℃，年平均降雨量 813.6mm，年最大降雨量 1518.6mm（1963 年），年最小降雨量 556.2mm（1973年）。大气降雨多集中在 7～8 月份，占全年降水量的 50％以上。夏季多东南风，冬季多西北风，最大风速 18.3m/s，最小为静风，年平均风速 3.4m/s[32]。本区受相邻的安徽省肖县、宿县影响仅有不同程度的震感，未造成破坏。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于水量水位变化及水化学特征的突水水源判别[J]. 高小伟,黄欢. 煤炭技术. 2018(09)
[2]物联网技术在矿井安全监测平台的应用[J]. 季国华. 电子技术与软件工程. 2018(16)
[3]2012-2016年我国煤矿水害事故统计分析[J]. 宫厚健. 内蒙古煤炭经济. 2017(23)
[4]矿井水害超前探测及多信息融合处理预警系统研究[J]. 张新宇. 山西煤炭. 2017(05)
[5]矿井突水水源识别的RS-LSSVM模型[J]. 邵良杉,李印超,徐波. 安全与环境学报. 2017(05)
[6]基于随机森林结合博弈论的特征选择算法在近红外光谱分类中的应用研究[J]. 孔清清,丁香乾,宫会丽,李忠任,唐兴宏,于春霞. 分析测试学报. 2017(10)
[7]恒源煤矿太灰疏放对陷落柱活化导水影响的监测预警[J]. 张迪,魏大勇,许进鹏. 煤炭技术. 2017(10)
[8]二型模糊粗糙属性约简模型[J]. 路娟,李德玉. 计算机科学. 2017(09)
[9]中深部煤层开采条件下氡气探测应用初步探索[J]. 张炜,张东升,胡文敏,杨志,李鹏. 采矿与安全工程学报. 2017(05)
[10]基于极限学习机的矿井突水水源快速识别模型[J]. 王亚,周孟然,闫鹏程,胡锋,来文豪,杨勇,张延喜. 煤炭学报. 2017(09)
博士论文
[1]大规模复杂数据的谱聚类研究[D]. 贾洪杰.中国矿业大学 2017
[2]基于激光诱导荧光技术的煤矿突水水源识别模型研究[D]. 闫鹏程.安徽理工大学 2016
[3]华北型煤田矿井突水机理及预警技术[D]. 刘德民.中国矿业大学(北京) 2015
[4]皖北矿区地下水水文地球化学特征及判别模式研究[D]. 桂和荣.中国科学技术大学 2005
硕士论文
[1]兴隆庄矿井水化学特征演化及识别模式研究[D]. 向晓蕊.华北科技学院 2016
[2]不完备混合决策系统中的属性约简算法研究与应用[D]. 刘海峰.太原理工大学 2014
[3]陈四楼煤矿底板破坏及突水预测研究[D]. 安康.山东科技大学 2009
[4]煤层底板突水预测及防治研究[D]. 孙晓光.中国矿业大学 2008
本文编号：2975979
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