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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
基于水力学与水化学耦合的矿井涌(突)水水源识别方法研究
  • 作者

    刘德民顾爱民闫凯迪

  • 单位

    华北科技学院河北省矿井灾害防治重点实验室

  • 摘要
    为解决当前水源识别仅考虑矿井水化学特性及水位观测等少量因素,缺乏矿井突水力学支撑相关问题,以林西煤矿1021中回采工作面为例,提出了一种基于水力学与水化学耦合的矿井涌(突)水水源识别方法。该方法首先根据封闭不良钻孔、断层、老空区、底板等矿井突水力学模型,求解涌(突)水点不同水源或通道突水的临界防隔水煤岩柱厚度Lv;其次对比Lv和实际隔水煤岩柱厚度Le之间定量关系,判定不同水源突水的先验概率;然后以先验概率为纽带,利用贝叶斯判别分析,建立基于水力学与水化学耦合的矿井突水水源识别模型;最后利用该模型对1021中回采工作面涌水点水源进行验证识别。研究结果表明:由于第Ⅲ含水层、第Ⅳ含水层水化学特征相似,建立单一的水化学识别模型,会将涌(突)水点水源误判为第Ⅲ含水层水。而基于水力学与水化学耦合的水源识别模型可精确识别出该涌(突)水点水源属于第Ⅳ含水层水,判识结果与工程实际情况一致,有效提高了矿井涌(突)水水源识别精度。
  • 关键词

    突水力学模型贝叶斯判别先验概率水源识别

  • 基金项目(Foundation)
    国家重点研发计划课题(2017YFC0804108);河北省自然科学基金资助项目(E2017508088);中央高校基本科研业务费资助(3142017064);河北省矿井灾害防治重点实验室开放基金(KJZH2013K07);
  • 文章目录
    1 水力学与水化学耦合水源识别技术
    1.1 典型突水临界防隔水煤岩柱厚度解算
    1.1.1 封闭不良钻孔突水
    1.1.2 断层突水
    1.1.3 老空区突水
    1.1.4 陷落柱突水
    1.1.5 顶/底板突水
    1.2 水力学与水化学耦合水源识别技术设计
    2 水源识别工程实例
    2.1 林西矿1021中回采工作面水文地质条件
    2.2 水样采集及水化学特征分析
    2.3 模型建立
    3 结 论
  • 引用格式
    刘德民,顾爱民,闫凯迪.基于水力学与水化学耦合的矿井涌(突)水水源识别方法研究[J].煤炭工程,2023,55(01):87-93.
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