赵各庄矿突出预测敏感指标确定数学模型研究

摘要

我国是世界上第一煤炭大国,也是煤与瓦斯突出灾害最为严重的国家。尤其是近年来,随着煤矿开采深度的加深和开采强度增大,煤矿突出事故频发,突出强度增大,恶性煤与瓦斯突出伤亡事故时有发生,这已经严重威胁着煤矿工人的生命和国家财产安全,制约着我国煤矿安全高效开采和煤炭行业健康发展。因此,有效、科学预测煤层突出危险性是防突的第一关键技术环节,开展突出预测敏感指标理论研究十分必要。
　　在系统综述了煤与瓦斯突出,敏感指标确定研究的国内外理论研究现状和分析了存在问题的前提下,理论研究了赵各庄煤矿煤与瓦斯突出瓦斯地质控制因素和煤与瓦斯突出规律;现场跟踪煤巷掘进工作面,实测了9煤层△h2、S、q值等各项突出预测指标,获得419组数据,并采用临界值化、均值化、标准差化和极差化对原始数据进行了数学处理,使其更具有可比性。采用灰色关联分析和因子分析方法,分别建立数学模型定量分析9煤层各项预测指标的关联度和主成分值,得出了适用的突出预测敏感指标。通过上述研究,得到以下初步结论:基于△h2、S、q等预测指标,建立煤与瓦斯突出映射量和敏感指标关联分析数学模型;基于q、△p、△h2、S、R、f、K等7指标,建立了因子分析的数学模型;并应用建立的数学模型,对跟踪测定的数据进行了分析计算。
　　理论研究、关联分析、因子分析得出压扭性地质构造是赵各庄矿9煤层煤与瓦斯突出的主控因素,突出常发生在构造煤发育的地质构造带附近,呈明显的区域分布;钻屑解吸指标△h2和钻屑量S为9煤层突出预测敏感指标。确定的敏感指标在赵各庄矿实际应用表明,△h2和S很好地反映了9煤层的煤与瓦斯突出危险性,建立的数学模型正确,分析结果可靠,提高了突出预测的可靠性和准确性,很好地指导了矿井煤与瓦斯突出防治工作,保证了9煤层的安全开采。

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1 引 言

1.1 问题的提出、研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容

1.4 主要创新点

1.5 技术路线

1.6 本章小结

2 煤与瓦斯突出理论研究

2.1 国内外对煤与瓦斯突出研究现状

2.2 煤与瓦斯突出危险性预测研究现状

2.3“四位一体”防突措施中主要预测指标分析

2.4本章小结

3 赵各庄矿煤与瓦斯突出概况

3.1 矿井概况

3.2 煤与瓦斯突出危险性参数测定及统计

3.3 赵各庄矿煤与瓦斯突出主控因素和突出规律分析

3.4 矿井瓦斯涌出及煤与瓦斯突出特征

3.5 本章小结

4 赵各庄矿9煤层突出预测敏感指标确定

4.1 煤与瓦斯突出预测指标跟踪测定

4.2 突出预测敏感指标灰色关联分析方法

4.3 突出预测敏感指标因子分析方法

4.4 赵各庄矿突出预测敏感指标确定

4.5效果检验和验证

4.6 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

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