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平煤矿区十二矿下保护层开采底板破坏深度数值模拟研究

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能源与环保 2024年第2期46卷 241-247页

作者：韩泰然李昂吕璐娜中国平煤神马控股集团有限公司河南平顶山467099 炼焦煤资源绿色开发全国重点实验室河南平顶山467099 西安科技大学建筑与土木工程学院陕西西安710054

为了深入系统地研究复杂条件下工作面开采底板岩层破坏机理和突水条件,根据平煤矿区十二矿31040下保护层工作面的工程地质、水文地质条件及岩石物理力学测试报告,采用FLAC 3D有限差分程序,分别对不同条件下的底板扰动破坏深度及其演化... 详细信息

为了深入系统地研究复杂条件下工作面开采底板岩层破坏机理和突水条件,根据平煤矿区十二矿31040下保护层工作面的工程地质、水文地质条件及岩石物理力学测试报告,采用FLAC 3D有限差分程序,分别对不同条件下的底板扰动破坏深度及其演化规律进行了数值计算分析,得出了底板岩体扰动破坏深度计算公式,并针对十二矿31040下保护层工作面开采对底板扰动破坏深度发育形态影响进行分析研究,验证拟合公式的科学实用性,可为今后平煤矿区带压安全开采提供技术支持和指导。

关键词：平煤矿区底板破坏深度数值模拟水害防治

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断层影响下深井工作面底板破坏深度预测

运城学院学报 2024年第3期42卷 61-66页

作者：王朋朋许宝卉翟江澎胡旭宇运城学院机电工程系山西运城044000 中国建筑第二工程局有限公司北京100160

底板破坏深度的预测是底板突水防治研究中的重要一环。为研究断层影响下深井工作面底板采动破坏深度,基于现场实测数据,运用多元线性回归分析方法,构建了断层影响下深井工作面底板破坏深度预测模型,并检验了模型的准确性。通过现场监测... 详细信息

底板破坏深度的预测是底板突水防治研究中的重要一环。为研究断层影响下深井工作面底板采动破坏深度,基于现场实测数据,运用多元线性回归分析方法,构建了断层影响下深井工作面底板破坏深度预测模型,并检验了模型的准确性。通过现场监测方法,验证了预测模型的合理性。结果表明,与传统的统计公式相比,提出的预测模型相对误差平均值至少降低了25.49%,采用新预测模型预测含断层的工作面底板破坏深度为44.96 m,现场监测底板破坏深度为45.7 m,新预测模型预测值与现场监测基本一致。该预测模型对预测断层影响下深井底板破坏深度和防治底板突水具有一定的实用价值。

关键词：断层深部煤层开采底板破坏深度预测模型现场监测

基于PCA-T-S模糊神经网络底板破坏深度预测

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煤 2024年第1期33卷 46-49页

作者：高兵岳冲赵伟枣矿(集团)付村煤业有限公司山东济宁277605

针对底板破坏深度影响因素较多、数据之间相关性较强的特点,选用了主成分分析法对原始数据进行降维处理,提取出主要指标信息;基于T-S模糊神经网络具有拟合性能强、预测准确度高的优点,建立PCA-T-S模糊神经网络模型。通过阅读大量文献资... 详细信息

针对底板破坏深度影响因素较多、数据之间相关性较强的特点,选用了主成分分析法对原始数据进行降维处理,提取出主要指标信息;基于T-S模糊神经网络具有拟合性能强、预测准确度高的优点,建立PCA-T-S模糊神经网络模型。通过阅读大量文献资料,选取了煤层埋藏深度、煤层倾角、煤层开采厚度、工作面斜长、底板抗破坏能力以及断层的存在性作为底板破坏深度的主要影响因素,选取24组数据进行模型训练,建立预测模型,并对8组数据进行预测,通过与传统T-S模糊神经网络模型及“三下”开采规范收录公式进行对比,分析PCA-T-S模糊神经网络预测模型优于其它两种方法,预测的最大相对误差仅为15.25%.为底板破坏深度预测提供了一种新的预测方法。

关键词：底板破坏深度主成分分析 T-S模糊神经网络预测分析

基于粒子群优化极限学习机的煤层底板破坏深度预测

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煤 2024年第3期33卷 51-54页

作者：刘和平郝辰伟彭东东王福龙潞安化工集团有限公司地测部山西长治046200 太原理工大学矿业工程学院山西太原030006 潞安化工集团高河能源有限公司山西长治047199

矿井底板破坏产生的裂隙可能导通煤系基部的承压水,导致矿井突水事故发生。利用粒子群优化算法对极限学习机模型进行优化,建立了底板破坏深度粒子群优化极限学习机预测模型,主控因素包括埋深、倾角、采高、斜长、底板抗破坏能力,使用模... 详细信息

矿井底板破坏产生的裂隙可能导通煤系基部的承压水,导致矿井突水事故发生。利用粒子群优化算法对极限学习机模型进行优化,建立了底板破坏深度粒子群优化极限学习机预测模型,主控因素包括埋深、倾角、采高、斜长、底板抗破坏能力,使用模型对竹林山煤矿3号煤层底板破坏深度预测。预测结果表明:竹林山煤矿3号煤底板破坏深度最大值为60.35 m,最小值为37.35 m,平均值50.63 m,预测结果为矿井安全生产提供了理论依据。

关键词：底板破坏深度 PSO ELM 机器学习

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基于PCA-SaDE-ELM优化算法的煤层底板破坏深度预测及工程应用

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煤炭技术 2024年第6期43卷 69-73页

作者：刘世伟赵家鑫孙利辉袁乐忠杨江华王中海河北工程大学水利水电学院河北邯郸056038 河北工程大学矿业与测绘学院河北邯郸056038 河北冀中邯峰矿业有限公司武安云驾岭矿河北邯郸056038

基于煤层底板破坏深度实测结果统计分析,通过优化数据样本空间,引入自适应差分进化改进的极限学习机算法,构建了煤层底板破坏深度预测模型,与实测结果对比分析验证,并应用于云驾岭煤矿9^(#)煤层底板破坏深度预测。结果表明:模型预测的... 详细信息

基于煤层底板破坏深度实测结果统计分析,通过优化数据样本空间,引入自适应差分进化改进的极限学习机算法,构建了煤层底板破坏深度预测模型,与实测结果对比分析验证,并应用于云驾岭煤矿9^(#)煤层底板破坏深度预测。结果表明:模型预测的最大绝对误差不超过0.7 m,相比现有其他预测模型,该模型预测精度提高约70%;云驾岭煤矿19101、19103和19105这3个典型工作面的破坏深度分别为10.80、10.94、11.34 m,介于规范方法和滑移场理论预测结果之间,进一步反映了模型的可靠性;建议对9#煤层底板加固改造后再进行回采。相关研究成果可为我国煤层底板破坏风险管理和煤炭资源的优化回采布置提供一定的理论支撑。

关键词：自适应差分进化算法极限学习机底板破坏深度预测模型

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底板破坏深度六因素线性预测模型

岩土力学 2014年第11期35卷 3323-3330页

作者：段宏飞大同煤矿集团有限责任公司山西大同037003

针对煤矿底板破坏深度影响因素较多,难以准确地确定难题,通过分析影响底板岩体变形程度的底板岩层的抗破坏能力和作用在底板上的矿山压力两方面因素,选取采深、采高、斜长(工作面)、倾角、底板岩性组合与顶板岩性组合6个因素进行底板破... 详细信息

针对煤矿底板破坏深度影响因素较多,难以准确地确定难题,通过分析影响底板岩体变形程度的底板岩层的抗破坏能力和作用在底板上的矿山压力两方面因素,选取采深、采高、斜长(工作面)、倾角、底板岩性组合与顶板岩性组合6个因素进行底板破坏深度研究,以某矿4602工作面为背景概化工程地质模型进行6因素5水平正交数值模拟试验。试验结果表明,(1)影响底板破坏深度的主要因素是斜长,顶板岩性组合、底板岩性组合、采深、采高依次减弱,倾角最差;(2)首次明确了顶板岩性组合是影响底板破坏深度的关键因素;(3)建立了斜长-顶底板岩性组合-采深-采高-倾角的采动底板破坏深度预测模型,计算结果较开采规程经验公式的计算结果更接近实际,精度高、误差小,基本可以满足工程使用。研究结果对底板破坏深度的研究以及工程应用具有积极的指导意义。

关键词：底板破坏深度数值模拟正交试验顶板岩性组合

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基于BP神经网络的底板破坏深度预测

煤炭学报 2009年第6期34卷 731-736页

作者：于小鸽韩进施龙青魏久传朱鲁李术才山东科技大学地质科学与工程学院山东青岛266510 山东省岩土与结构工程技术研究中心山东济南250061

在总结采场底板破坏深度预测方法和理论的基础上,结合大量实际资料分析,归纳出开采深度、煤层倾角、开采厚度、工作面长度、底板抗破坏能力和有无切穿型断层或破碎带6个方面是影响底板破坏深度的主要因素.根据全国典型突水案例,构建基... 详细信息

在总结采场底板破坏深度预测方法和理论的基础上,结合大量实际资料分析,归纳出开采深度、煤层倾角、开采厚度、工作面长度、底板抗破坏能力和有无切穿型断层或破碎带6个方面是影响底板破坏深度的主要因素.根据全国典型突水案例,构建基于BP神经网络的底板破坏深度的预测模型,确定建立BP神经网络所需的输入样本和检验样本,运用Matlab软件对网络进行训练,得出了优化的网络模型,并根据建立的网络模型预测肥城煤田曹庄井田8812和9604工作面的底板破坏深度.通过与实测结果对比,证明该网络模型的计算结果比相关规程提供的底板破坏深度经验公式计算的结果更接近实际.

关键词： BP神经网络底板破坏深度底板突水 Matlab软件肥城煤田

倾斜煤层底板破坏深度计算方法及主控因素敏感性分析

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煤炭学报 2017年第4期42卷 849-859页

作者：刘伟韬穆殿瑞杨利李留洋史晨昊山东科技大学矿业与安全工程学院山东青岛266590 山东科技大学外国语学院山东青岛266590 中国建筑第七工程局有限公司河南郑州450004

为研究倾斜煤层底板破坏主控因素对底板破坏深度的敏感性,根据弹性力学中的半无限体理论建立了沿煤层倾斜方向底板破坏深度求解力学模型,计算了倾斜煤层底板采动最大破坏深度。以阳城煤矿的采场条件为工程背景,基于FLAC3D数值仿真软件,... 详细信息

为研究倾斜煤层底板破坏主控因素对底板破坏深度的敏感性,根据弹性力学中的半无限体理论建立了沿煤层倾斜方向底板破坏深度求解力学模型,计算了倾斜煤层底板采动最大破坏深度。以阳城煤矿的采场条件为工程背景,基于FLAC3D数值仿真软件,按照正交试验设计方案对3306工作面底板破坏特征进行数值模拟。运用矩阵分析法以及方差分析法对模拟结果进行分析计算,确定各主控因素对底板破坏深度的敏感性。研究表明:(1)随着工作面推进距离的增大,底板最小主应力值与承压水压值越来越接近,且最小水平主应力与底板承压水压相等的区域不断扩大,底板突水危险性增加。(2)各主控因素对底板破坏深度影响的主次顺序为:工作面斜长>采深>黏聚力>采厚>煤层倾角>水压>内摩擦角,方差分析结果显示,各主控因素中工作面斜长对底板破坏深度的敏感度为高度显著;采深较为显著;黏聚力显著;采厚、煤层倾角、水压以及内摩擦角不显著。(3)运用矩阵分析法确定了正交模拟试验的最优方案,即按照此方案实施后底板破坏深度最小,可有效降低矿井底板突水的危险性。

关键词：倾斜煤层底板破坏深度主控因素正交试验敏感性分析

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基于灰色关联度分析理论的底板破坏深度预测

煤炭学报 2015年第S1期40卷 53-59页

作者：张文泉赵凯张贵彬董毅山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地山东青岛266590 山东科技大学矿业与安全工程学院山东青岛266590

在对影响底板破坏因素力学分析的基础上,利用灰色关联度分析理论对各主要影响因素进行求解,得出各因素与底板破坏深度关联度排序,各因素对底板破坏的影响程度排序为:工作面斜长>倾角>底板抗破坏能力>埋深>采厚。基于各因素与底板破坏的... 详细信息

在对影响底板破坏因素力学分析的基础上,利用灰色关联度分析理论对各主要影响因素进行求解,得出各因素与底板破坏深度关联度排序,各因素对底板破坏的影响程度排序为:工作面斜长>倾角>底板抗破坏能力>埋深>采厚。基于各因素与底板破坏的关系选定线性与非线性2种基函数类型,利用Matlab软件进行拟合得出新型底板破坏深度公式;分析构造因素、工作面推进速度、特殊顶板管理方式对底板破坏的影响,考虑到预测结果的离散性以及特殊顶板管理方式对底板破坏的影响机制较为明确,选取特殊顶板管理方式因素对底板破坏深度公式进行修正,得出修正公式。研究成果补充与完善了现行的经验公式体系,工程实例验算表明公式预测精度较高。

关键词：灰色关联度顶板管理底板破坏深度拟合公式