在矿山实际生产过程中，涌水量的预测对于矿山防治水具有重要意义。以山东郓城煤矿1301工作面为研究对象，先在不考虑季节性因素影响的条件下，采用时间序列分析模型ARIMA建立涌水量与时间的函数关系，表明郓城煤矿1301工作面涌水量时间序列受季节性因素影响；在此基础上，基于时间序列加法分解原理，分离提取涌水量时间序列中的长期趋势、季节指数、循环因子和随机变动参数，并应用熵权法确定各参数权重，建立工作面涌水量预测的非线性回归修正模型，并将模拟预测结果与忽略季节效应的ARIMA模型预测的涌水量进行对比，结果表明，建立的非线性时间序列模型计算的涌水量更为接近实测涌水量，验证了方法的准确性。研究成果将为矿井涌水量预测提供新思路。

龙门煤矿矿区位于河南省偃龙煤田西段,属佛光(偃师市)—龙门(洛阳市)水文地质亚单元的一部分。根据地层厚度、岩性、富水性及渗透性等特征,将矿区地层划分为6个含水层和5个隔水层;矿井充水条件主要分为充水水源、充水通道和影响充水强度因素;采用"大井法"和"比拟法"对矿井涌水量进行预测,得出:未来生产矿井的最大涌水量按正常涌水量的1.13倍计算。根据矿井水文地质类型划分依据判断,洛阳龙门煤业有限公司龙门煤矿水文地质类型划分为极复杂类型。

提出了一种相空间重构与贝叶斯框架下的LS-SVM预测矿井涌水量的方法,矿井涌水量具有混沌特征,利用相空间重构,找出矿井涌水量时间序列隐藏的演化规律,作为输入参量,将贝叶斯证据框架理论用于最小二乘支持向量机模型参数的优选,运用LS-SVM将非线性问题转化为高维特征空间的线性问题进行求解。利用典型的Lorenz生成的时间序列进行仿真,选择2004年8月-2005年2月的矿井涌水量数据进行验证,结果表明该方法可行并具有较高的精度。

孟加拉巴拉普库利亚煤矿位于孟加拉国西北部,为一独立的半断陷冈瓦纳群含煤盆地。该矿主采的Ⅵ煤层为特厚煤层,煤层均厚36m。受矿井水文地质条件等因素影响,目前仅在南翼采区进行开采。根据煤矿Ⅵ煤一分层开采2000-2012年的涌水量实测资料,建立灰色理论模型并进行模型精度检验。在此基础上,利用灰色理论的预测方法,基于Matlab软件编程计算,对2013-2018年的矿井涌水量动态变化进行预测,并将模型预测值与实测资料进行对比。结果表明,所建立的灰色系统模型具有可靠性和适用性,涌水量预测成果可为矿井排水系统的设计提供依据。

矿井涌水量的准确预测对预防矿山透水事故的发生至关重要,提出利用GA优化的SVM模型(GA-SVM)来实现矿井涌水量的短期准确预测。该方法利用GA的自动寻优功能寻找SVM的最佳参数,提高了预测的准确率。首先,利用微熵率法求矿井涌水量时间序列的最佳嵌入维数和延迟时间,进行相空间重构。其次,采集义煤集团千秋煤矿2011—2015年实际涌水量的时间序列,利用GA-SVM模型对最后12组数据进行预测,其预测平均绝对百分比误差仅为0.92%,最大相对误差为2.62%。最后,与PSO-SVM和BP神经网络预测进行对比,结果表明GA-SVM优化模型适用于矿井涌水量的预测并且预测精度较高。

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以纳林河二号煤矿首采区3-1煤为研究对象,基于地质与水文地质资料、水化学测试及抽水试验,分析井田水文地质、充水水源及通道特征。构建研究区地下水流三维数值模型,预测地下水水位降深及矿井涌水量的动态变化,结果表明:随着首采区3-1煤采掘空间的不断增大,地下水位降落漏斗面积逐渐扩大,水位降深随之增大,涌水量也呈增大趋势。研究结果可为矿井首采区防治水工作提供科学依据。