老鹰山煤矿矿井涌水量动态特征分析及预测

论文摘要

目前,矿井涌水量预测仍然存在较大误差,根据不是很准确的矿井涌水量预测值进行矿山开采,往往会加大矿山水害事故发生的几率,进行准确的矿井涌水量预测意义重大。本文以老鹰山煤矿为例,在整理分析矿区地质、水文地质资料,以及收集矿区气象水文、采掘信息等资料的基础之上,对老鹰山煤矿矿井涌水量动态特征进行分析,并分别使用COMSOL Multiphysics数值模拟软件及灰色GM(1,2)预测模型对矿区矿井涌水量进行预测,得到以下研究成果:(1)分析了老鹰山煤矿矿井涌水量动态变化与降雨量动态变化及动态的煤矿开采面积之间的关系,使用Matlab软件进行相关性及残差分析,并进一步使用SPSS软件进行显著性检验。得出矿井涌水量动态变化受矿区开采动态变化影响小,主要随降雨量动态变化而发生变化。(2)在对矿区地质以及水文地质情况充分认识的基础上,使用COMSOL Multiphysics数值模拟软件,建立老鹰山煤矿矿井涌水量预测的数值模型,并对2014年全年各月的矿井涌水量进行预测,为今后老鹰山煤矿进行矿井涌水量预测提供依据,也为今后使用COMSOL Multiphysics软件进行相关领域的三维地质建模提供一定的参考与借鉴。(3)基于老鹰山煤矿矿井涌水量动态变化主要随降雨量动态变化分析的基础之上,以煤矿涌水量序列作为主行为序列,将降雨量序列作为影响因子序列,建立老鹰山煤矿矿井涌水量灰色GM(1,2)预测模型。并对模型进行检验,得出模型平均相对误差为0.0387,模型精度为0.9613,模型拟合程度好,涌水量预测精度可靠。

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ABSTRACT

第一章绪论

1.1 研究目的及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 矿井涌水量概念

1.2.2 矿井涌水量动态特征研究现状

1.2.3 矿井涌水量预测方法研究现状

1.3 研究内容、研究方法及技术路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 研究方法

1.3.3 技术路线

第二章研究区概况

2.1 研究区地理概况

2.1.1 位置及交通

2.1.2 地形地貌

2.1.3 水文气象

2.1.4 地震情况

2.2 矿区地质概况

2.2.1 地层

2.2.2 煤层

2.2.3 地质构造

2.3 矿井概况

2.3.1 矿井基本情况

2.3.2 矿井排水设施能力现状

2.3.3 老空水情况

第三章研究区水文地质条件分析

3.1 区域水文地质

3.2 矿区水文地质

3.2.1 大气降水

3.2.2 地表水体

3.2.3 矿区主要含、隔水层

3.3 矿区地下水补给、径流与排泄

3.3.1 地下水补给条件

3.3.2 地下水径流条件

3.3.3 地下水排泄条件

第四章矿井涌水量动态特征分析

4.1 数据来源

4.1.1 矿井涌水量

4.1.2 降雨量

4.1.3 开采面积

4.2 降雨量与涌水量关系分析

4.2.1 Matlab相关性分析

4.2.2 SPSS显著性检验

4.3 开采面积与涌水量关系分析

4.4 矿井涌水量动态特征

第五章矿井涌水量预测

5.1 数值模拟预测模型

5.1.1 COMSOL Multiphysics软件简介

5.1.2 COMSOL Multiphysics操作流程

5.1.3 水文地质条件概化

5.1.4 数值预测模型

5.2 灰色GM（1,2）预测模型

5.2.1 数据预处理与提取

5.2.2 GM（1,2）预测模型原理

5.2.3 建立涌水量GM（1,2）预测模型

第六章结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 吕子明

导师: 丁坚平

关键词: 老鹰山煤矿,涌水量动态特征分析,矿井涌水量预测,数值模拟,灰色,模型

来源: 贵州大学

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程,安全科学与灾害防治

单位: 贵州大学

分类号: TD742

总页数: 74

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老鹰山煤矿矿井涌水量动态特征分析及预测

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