基于時間序列的礦井涌水量模擬與預(yù)測.pdf

1、趙家寨井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，滹沱背斜為主體構(gòu)造，同時分布斷層較多。研究區(qū)內(nèi)主要含水層有第四系、新近系各砂巖含水層以及石炭系太原組、奧陶系各灰?guī)r含水層。本文在全面收集趙家寨煤礦地質(zhì)和水文地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行整理分析，為加強對礦井水的防治，對煤層頂板導(dǎo)水裂隙帶和底板擾動裂隙帶進(jìn)行研究，各含水層與礦井涌水量的水力聯(lián)系進(jìn)行分析，對礦井涌水量時間序列進(jìn)行模擬和預(yù)測。采用的方法主要有分形理論和灰色系統(tǒng)理論，得到以下結(jié)論：
　?。?）煤層底

2、板含水層與礦井涌水聯(lián)系密切，新近系砂礫石層（水）對礦井涌水量補給不明顯。因背斜軸部基巖厚度薄，這些地段在開采時導(dǎo)水裂隙帶會涉及新近系，根據(jù)工作面長度得到當(dāng)?shù)装甯羲畬雍穸刃∮?8.5m時要注意底板突水。
　?。?）著重分析趙家寨煤礦的礦井涌水量時間序列。首先以分形理論為基礎(chǔ)，使用 R/S分析和分維值法對其進(jìn)行了趨勢分析和預(yù)測，發(fā)現(xiàn)礦井涌水量時間序列具有長程相關(guān)性，未來涌水量會保持緩慢下降的趨勢；礦井涌水量時間序列分維值較大時其波動性

3、明顯。
　?。?）灰色理論為基礎(chǔ)，對礦井涌水量時間序列與各個含水層水進(jìn)行了關(guān)聯(lián)分析，得出關(guān)聯(lián)度與之最大的是L7-8含水層。這與礦方L7-8含水層是礦井涌水量主要影響因素的結(jié)論一致。應(yīng)用不同灰色建模方法對2013年礦井涌水量進(jìn)行了模擬和預(yù)測，模擬值相對誤差分別為0.9％和4.8%，效果均較好，兩種模型預(yù)測2014年前三個月的涌水量分別為1063m3/h、1053m3/h、1044m3/h和1111m3/h、1108m3/h、1106