【正文】 圖將研究對象劃分為 3個層次，在實際項目中， 用戶 可以根據 煤礦實際情況在頁面文本框中輸入數(shù)據 建立多層 結構 。 依據材料 基于礦井基礎資料，特別是鉆孔資料、抽水試驗資料，是充分挖掘各種地質資料的信息從而疊加出最后成果。 三圖雙預測法 概念 《礦井水文地質規(guī)程》第七十六條明確指出：“在礦井疏干開采過程中，應當進行定性、定量分析，可以應用“三圖雙預測法”進行 頂板水害 分區(qū)評價和預測。同時帶壓開采成為受底板灰?guī)r承壓水威脅煤層開采的主要方法， 為底板涌突水研究提出了更高更迫切的要求。 礦山水文地質監(jiān)測系統(tǒng)不完善 ,地下水動態(tài)及突水災害預測預報能力差。 開采條件下 ,由于礦井 (坑 )長期排水和礦層采空引起頂?shù)装鍘r石變形位移 ,礦區(qū)地面發(fā)生下沉、裂縫、巖溶塌陷等。 礦層頂?shù)装宓暮畬訛槌袎汉畬?,所含地下水有很高的承壓水頭 ,相對于礦層 (體 )頂?shù)装宓膯挝幻娣e水壓力高。局部有地下暗河徑流 ,或規(guī)模較大的老窿積水。許多煤田地質、水文地質條件復雜 ,斷裂和導水通道發(fā)育 。 《礦井水文地質規(guī)程》第七十六條明確指出： “ 在礦井疏干開采過程中，應當進行定性、定量分析，可以應用“三圖雙預測法”進行 頂板水害 分區(qū)評價和預測?；疑窠洿?lián)型富水性分區(qū)法 ......... 錯誤 !未定義書簽。 按照《礦井水文地質規(guī)程》中明確指出的方法，進行本煤礦水文預警系統(tǒng)方案的制定。礦區(qū)地質構造復雜 ,褶皺、斷裂和裂隙發(fā)育 ,礦體和圍巖地層發(fā)育齊全 ,巖石物理力學性質相差懸殊 ,直接頂?shù)装鍘r石強度較低 ,現(xiàn)今構造活動較強烈。 礦區(qū)位于碳酸鹽巖裸露區(qū)或有薄層第四紀松散沉積蓋層的隱伏巖溶區(qū) ,有巖溶漏斗、落水洞、落水井和巖溶塌陷坑分布 ,而且與礦層頂?shù)装?巖溶含水層的裂隙、溶孔、溶洞系統(tǒng)相通。 大量地質及水文地質勘查鉆孔洞穿礦層及其頂?shù)装搴畬优c隔水層后 ,起到人為溝通作用 。 違規(guī)生產 ——— 如井口位置不當 。一方面向深部的礦壓增大，承壓水的水頭壓力也越來越大 。 頂板水為疏干對象 ，因來源不同，水量大小不一，通常由每小時幾方到數(shù)百方不等，或更大，對礦井正常開采影響較大。 “三圖”是指 ： 煤層頂板充水含水層富水性分區(qū)圖、頂板冒裂安全性分區(qū)圖和頂板涌 (突 )水條件綜合分區(qū)圖 ； “雙預測”是指 ： 頂板充水含水層預處理前、后回采工作面分段和整體工程涌水量預測 [17]。 結構圖的主要構 成形式如圖 31所示。 表 31 數(shù)字 19及其倒數(shù)標度及涵義 標度 含義 1 表示兩個因素相比，具有相同重要性 3 表示兩個因素相比， 前者比后者稍重要 5 表示兩個因素相比， 前者比后者明顯重要 7 表示兩個因素相比， 前者 比后者強烈重要 9 表示兩個因素相比， 前者比后者極端重要 2， 4， 6， 8 表示 上述相鄰判斷的中間值 倒數(shù) 若因素 i 與 j 的重要性之比為 ija ，那么因素 j 與 i 因素重要性之比為ijji aa1? 軟件 用戶頁面 實現(xiàn)： 領域專家或者煤礦工作者，通過 頁面文本框 錄入每一層因素 對上一層因素的影響值，系統(tǒng)依據算法函數(shù)自動生成判斷矩陣，將計算出影響頂板突水各主控因素的權重。 不足：需要領域專家或者煤礦專有工作者，根據煤礦實際情況給出經驗值；如果煤礦沒有這樣的專門性人才，此方法不能實現(xiàn)?！? 五圖雙系數(shù)法 概念 及意義 [8] 帶壓開采：是指在具有承壓水壓力的含水層上進行的采煤。據此繪制 “ 底板保護層厚度等值線圖 ” 。 突水系數(shù)： 另一系數(shù)是“突水系數(shù)”，是“有效保護層厚度”與作用其上的水頭值之比?！罢?guī)方程”采用列主元素高斯消去求解法。計算公式： ? 第一種情況：掘進巷道底板隔水層 tLtKp ??? 22p2 (51) 式中 p—— 底板隔水層能夠承受的安全水壓， MPa； t—— 隔水層厚度， m； L—— 巷道寬度， m； ? —— 底板隔水層的平均重度 ， MN/m3； Kp—— 底板隔水層的平均抗拉強度， MPa。一般規(guī)律是地質構造愈復雜，斷層愈多，開采煤層離斷層愈近，補給充分，則涌水量就愈大。這就是煤礦開采涌水量經歷增大、平衡、衰減、到非常小，逐步恢復到一般變化的過程。即使有人為因素的干擾，也不能改變上述幾個階段的基本規(guī)律 [3]。具體實驗過程如下： （ 1）數(shù)據的選取與分析 為了更有對比性、說明性。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 5 1 050510152025時間 /月相對誤差/(%) 圖 21 2020年涌水量預測結果相對誤差 均方差為： （ ）灰色 BP 網絡預測模型 灰色 BP網絡預測模型是基于 GM預測少數(shù)據的優(yōu)點和神經網絡魯棒性好的特點而建立起來的混合模型，其結合方式主要有并聯(lián)型、串聯(lián)型、嵌入型、融合型，筆者選用效果相對好些的 GNNM(1,1)融合型進行計算。網絡權值和小波基函數(shù)在參數(shù)初始化時隨機得到。 5 剖面圖的實現(xiàn) 22222 6 礦井水位（淹沒）實現(xiàn) 33 。 )1(y 為小波神經網絡預測輸出。 主要公式： nn ybybybaydtdy 1322111 ?????? ? (2) 其中， nyyy , 21 ? 為輸入參數(shù)， 1y 為系統(tǒng)輸出參數(shù)， 121 , ?nbbba ? 為微分方程系數(shù)。選用小波分解式從某煤礦過去密集的數(shù) 據曲線中來觀測涌水量變換趨勢。一般在淺部比教明 顯，淺部開采沉陷后，裂隙導水帶直接影響到地面，既可使地表水、降水直接入滲地下，又可使淺部風化帶含水層水流速度增加，快速滲入井下，因而礦井涌水量增加 [4]。 （ 4） 大氣降水及地表水對涌水量的影響 涌水量與降水量有明顯的對應關系，一般規(guī)律是：礦井開采初期降水量增大，涌水量也增加。 （ 3） 煤礦開采階段對涌水量的影響 煤礦開采不同階段，礦井涌水量變化很大，一般可分為四個階段：首先，煤礦開采初期，即由基建到生產期間，揭露的含水層相對多，含水層處于飽和狀態(tài)， 含水性就強，隨著開采面積的增大，就會逐步頂板冒落，溝通裂隙導水帶，煤系頂部含水層中地下水就會直 接滲入礦坑。 Ts 值應當根據本區(qū)資料確定，一般情況下，在具有構造破壞的地段按 ，隔水層完整無斷裂構造破壞地段按 ?；?歸 結果類似下圖 ： 明顯損傷底板破壞深度的計算 由幾何損傷原理啟發(fā)，實踐證明，當原始底板受到明顯損傷破壞時，在同樣的礦山壓力作用下，采場底板破壞深度要比式 (31)的計算結果大。 4．“五圖雙系數(shù)法”的流程， 參 見下圖。根據計算繪制 “ 煤層底板上的水頭等值線圖 ” 。 “五圖”是指： 底板保護層破壞深度等值線圖、底板保護層厚度等值線圖、煤層底板以上 水頭等值線圖、有效保護層厚度等值線圖、帶壓開采評價圖。 注：此種方法雖然簡單，但適合度很差，是否采用，還需要進一步考慮認證。 第三步： 煤礦頂板富水性分區(qū)圖的實現(xiàn) 。 軟件實現(xiàn)： 在頁面建立文本框，提示指導用戶自行錄入。再應用 GIS的空間復合疊加功能對 AHP的計算結果進行處理， 以直觀的富水性分區(qū)圖和冒裂安全分區(qū)圖疊加，生成頂板涌突水條件危險性分區(qū)圖。故本方案水文水害預警中的底板部分采用本方法進行制定。第三，機械化綜采要求的條件較高，需要疏干頂板含水層 。采掘生產中 ,發(fā)現(xiàn)透水預兆不進行探水防水等。井、巷的空間布置不夠合理 ,礦井及礦坑地面排水、泄洪不暢。