葛泉矿东井突水水源快速判别技术研究与应用

摘要

矿井水害是煤矿五大灾害之一，尤其是对于华北岩溶型矿区开采9＃煤的矿井，煤层底板富水性极强的奥灰含水层将对矿井安全构成巨大威胁。事实上，凡是煤矿重大突水发生之前，除一些可见预兆外，还包含不可见预兆，即突水水源中隐含的水文地球化学信息。如果能及时捕捉并利用这些信息，进行水文地球化学特征进行分析研究，对于识别水源以及判断发生突水的可能性具有重要的实际意义。
　　以冀中能源股份有限公司开采9＃煤的葛泉矿东井为研究对象，通过对矿井主要充水水源水文地球化学特征分析，选定具有代表性的Na++、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-离子以及TDS等作为评判指标，采用灰色关联度、模糊综合评判以及BP神经网络理论与方法，构建了矿井突（出）水水源快速判别系统。
　　检验结果表明，上述3种方法的一致性和差异性，反映出各种判别方法的优点和不足。
　　模糊数学判别法与以上两种方法相比，更加适合应用于煤矿突水水源的判别。判别结果从侧面反映出奥陶系灰岩含水层和大青灰岩含水层的水化学特征相对独立，表明在葛泉东井上述两个含水层的水力联系微弱。奥陶系灰岩含水层和本溪灰岩含水层的水化学特征具有某些相似性，显示了奥灰和本溪灰岩含水层具有一定的水力联系。
　　综合运用以上方法，使用VB编写了可视化操作软件，顺利完成突水水源判别系统的开发研究，为邯邢地区岩溶带压开采提供科学依据。

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第1章 绪论

1.1 课题提出的背景

1.2 国内外研究的现状

1.3 本文的工作

1.4 课题研究意义

1.5 研究方法以及可行性

1.6 研究思路和技术路线

1.7 创新点

1.8 小结

第2章 矿井突水水源判别技术

2.1 灰色关联度判别模式

2.2 模糊综合评判模式

2.3 BP神经网络判别模式

2.4 小结

第3章 突水水源快速判别技术应用

3.1 矿区地理位置

3.2地质条件

3.3 水文地质条件

3.4典型水样的确定

3.5 突水水源判别研究及实例应用

3.6 小结

第4章 突水水源判别系统简介

4.1 突水判别系统主要功能简介

4.2 突水判别系统总体设计原则

4.3 系统总体设计框架

4.4 软硬件配置要求

4.5 数据库设计

4.6 界面设计

4.7 水源判别模块

4.8 小结

结论

致谢

参考文献

附录