改进Fisher判别法的突水水源快速判别模型_中国煤炭行业知识服务平台

改进Fisher判别法的突水水源快速判别模型

作者

韩泰然李昂刘军亮
单位

中国平煤神马控股集团有限公司炼焦煤资源绿色开发全国重点实验室西安科技大学建筑与土木工程学院平顶山天安煤业股份有限公司
摘要

为快速有效地判别矿井突水水源位置，预防水害事故的发生，根据平煤五矿实际水文地质特征，针对砂岩、太灰和寒灰含水层水质差异性，收集34组水样资料，并选取K++Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-、HCO-3六大常规水化学离子作为判别因子，开展水化学特征分析；结合PCA降维统计算法，建立改进的Fisher水源判别模型，并利用待测样本对比改进前后Fisher模型的判别结果，同时将训练样本回代到改进模型中进行验证。结果表明，根据水化学类型无法准确区分寒灰水与太灰水；利用改进Fisher判别模型测试10组待测样本，判别准确率为100%,相较于基础Fisher模型，准确率提高了20%,应用改进Fisher判别模型可大幅提升水源识别准确率；已知训练样本的回代结果显示，改进Fisher判别结果与实际情况基本吻合。通过2种模型的对比分析，采用改进Fisher模型进行矿井水源识别准确率及可靠性高，具有一定研究价值，可为矿井水源识别提供新的思路。
关键词

突水水源 Fisher判别模型水源识别主成分分析
基金项目(Foundation)

陕西省自然科学基础研究计划重点项目(2020JZ-52)；
文章目录

1 研究区域概况
(1)二叠系砂岩含水层。
(2)石炭系太原组薄层灰岩岩溶裂隙含水层。
(3)寒武系灰岩含水层。
2 主要含水层水化学特征
3 理论与算法
3.1 主成分分析法
3.2 Fisher判别法
3.3 改进Fisher判别法的水源判别模型
4 矿井水源判别模型建立
4.1 数据整理
4.2 主成分分析法
4.3 Fisher判别模型及判别结果
5 结论