本文關(guān)鍵詞：基于時間序列的礦井涌水量模擬與預(yù)測

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【摘要】：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(qiáng)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:(1)煤層底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(bǔ)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。(2)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明顯。(3)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、1106m3/h。
【關(guān)鍵詞】：礦井涌水 時間序列 分形理論 灰色系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD742
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 研究目的與意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 礦井涌水量預(yù)測的常用方法11-12
• 1.2.2 時間序列預(yù)測方法12-14
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容與技術(shù)路線14-18
• 1.3.1 研究主要內(nèi)容15-16
• 1.3.2 技術(shù)路線16-18
• 2 研究區(qū)水文地質(zhì)條件綜合分析18-32
• 2.1 區(qū)域水文地質(zhì)背景18-19
• 2.1.1 新密煤田水文地質(zhì)單元劃分18
• 2.1.2 新密煤田補(bǔ)給、徑流和排泄特征分析18-19
• 2.2 研究區(qū)地質(zhì)及水文地質(zhì)概況19-21
• 2.2.1 礦區(qū)概況19-20
• 2.2.2 井田地質(zhì)概況20-21
• 2.3 研究區(qū)礦井充水條件21-32
• 2.3.1 充水水源21-23
• 2.3.2 充水通道23-27
• 2.3.3 礦井涌水量27-32
• 3 礦井涌水量時間序列的分形分析及預(yù)測32-48
• 3.1 分形理論簡介32-33
• 3.1.1 自相似性33
• 3.1.2 無標(biāo)度區(qū)33
• 3.2 礦井涌水量的R/S分析及預(yù)測33-41
• 3.2.1 R/S分析簡介33-34
• 3.2.2 R/S分析方法基本原理34-35
• 3.2.3 Hurst指數(shù)的意義35
• 3.2.4 礦井涌水量時間序列的R/S分析35-41
• 3.3 礦井涌水量時間序列的分維分析41-48
• 3.3.1 分形維簡介41-42
• 3.3.2 分維值的意義42
• 3.3.3 分維計算42-48
• 4 基于灰色系統(tǒng)建模的礦井涌水量模擬及預(yù)測48-58
• 4.1 灰色系統(tǒng)理論簡介48-49
• 4.2 基于GM（1,1）模型的模擬及預(yù)測49-52
• 4.2.1 數(shù)據(jù)的檢驗與處理49
• 4.2.2 GM（1,1）模型的基本原理49-50
• 4.2.3 檢驗50
• 4.2.4 基于GM（1,1）模型的礦井涌水量模擬及預(yù)測50-51
• 4.2.5 殘差檢驗及建模結(jié)果分析51-52
• 4.3 基于GM（1,2）模型的模擬及預(yù)測52-58
• 4.3.1 灰色關(guān)聯(lián)分析52-53
• 4.3.2 數(shù)據(jù)的檢驗與處理53
• 4.3.3 GM（1,2）模型的基本原理53-54
• 4.3.4 模型的殘差檢驗54
• 4.3.5 基于GM(1,2)模型的礦井涌水量模擬及預(yù)測54-56
• 4.3.6 殘差檢驗及建模結(jié)果分析56-58
• 5 結(jié)論58-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 作者簡歷64-65
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集65

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1 肖有才,張秀成,顧志民;淺埋型礦井涌水量預(yù)測預(yù)報的灰色模型[J];中國安全科學(xué)學(xué)報;2004年05期

2 蘇萍;張雙樓煤礦礦井涌水量預(yù)計及防治水建議[J];能源技術(shù)與管理;2005年02期

3 朱雷;;礦井涌水量觀測的幾種簡單方法[J];煤炭技術(shù);2007年01期

4 錢學(xué)溥;;預(yù)測礦井涌水量的計算級別與精度評述[J];中國煤田地質(zhì);2007年05期

5 郭文雅;溫繼滿;;談礦井涌水量預(yù)測方法的發(fā)展[J];黑龍江科技信息;2008年25期

6 楊永國;陳玉華;;礦井涌水量混沌特征與預(yù)測[J];地球科學(xué)(中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報);2009年02期

7 賀治強(qiáng);李書文;郭好杰;郭振橋;;季節(jié)性降水和蓄水對礦井涌水量的影響[J];中州煤炭;2011年03期

8 陳建宏;施飛;鄭海力;韓玉建;;基于灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的礦井涌水量預(yù)測[J];礦業(yè)研究與開發(fā);2011年02期

9 劉德旺;;雙柳煤礦礦井涌水量數(shù)值模擬研究[J];地下水;2012年01期

10 史曉勇;李秀山;李向陽;張增斌;;基于灰色系統(tǒng)理論的礦井涌水量預(yù)測[J];煤炭科技;2012年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 劉洋;李凱;王振榮;;礦井涌水量計算方法評述[A];高產(chǎn)高效煤礦建設(shè)的地質(zhì)保障技術(shù)——陜西省煤炭學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集·2009[C];2009年

2 史麗萍;胡泳軍;張國信;張曉;張世芳;苗長新;董海波;謝業(yè)良;朱永平;魏輝;陳麗兵;鹿獻(xiàn)德;;礦井涌水量自動監(jiān)測系統(tǒng)[A];2003年度中國煤炭工業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎獲獎項目匯編[C];2004年

3 王皓;;基于灰色理論的西北淺埋型礦井涌水量預(yù)測[A];煤礦水害防治技術(shù)研究——陜西省煤炭學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（2013）[C];2013年

4 李云峰;徐勝平;李忠凱;;Excel在海孜煤礦礦井涌水量估算中的應(yīng)用[A];中國煤炭學(xué)會礦井地質(zhì)專業(yè)委員會2008年學(xué)術(shù)論壇文集[C];2008年

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1 歐陽寶塔 孫國華;巧治活用礦井水[N];中國煤炭報;2009年

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1 徐慧;礦井涌水量預(yù)測研究[D];華北科技學(xué)院;2015年

2 李彬;新疆清河縣頓巴斯套金礦礦井涌水量預(yù)測及突水危險性評價[D];西南交通大學(xué);2014年

3 劉岳霖;湖北宜昌杉西礦段磷礦礦井涌水量預(yù)測[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2016年

4 楊白駒;露天礦礦井涌水量動態(tài)模擬研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2016年

5 劉敏;基于時間序列的礦井涌水量模擬與預(yù)測[D];河南理工大學(xué);2014年

6 魏軍;礦井涌水量的數(shù)值模擬研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2007年

7 毛邦燕;復(fù)雜巖溶介質(zhì)礦井涌水量的三維數(shù)值模擬研究[D];成都理工大學(xué);2005年

8 李順;康城煤礦礦井涌水系統(tǒng)數(shù)值模擬[D];河北工程大學(xué);2009年

9 劉永林;朝川礦深部礦井涌水量數(shù)值模擬與預(yù)測[D];河南理工大學(xué);2009年

10 朱宏軍;鴛鴦湖礦區(qū)礦井涌水量預(yù)測方法研究[D];煤炭科學(xué)研究總院;2014年

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本文編號：599220