【正文】 （ 4）結論 （ 1）灰色預測算法：數據量少，預測結果精確度不高 （ 2）灰色神經網絡：數據量不大，時間不長，精確度較高，結果比小波神經網絡穩(wěn)定 （ 3） 小波神經網絡：數據量大，時間長，精確度較 高，穩(wěn)定性比灰色神經網絡差 所以，在實際應用中應根據數據庫中的實際數據量、時間要求，選擇合適的模塊進行預測分析。 由于網絡權值和小波基函數在參數初始化時隨機得到，所以每次預測的結果值會有差異，筆者連續(xù)預測 50次，結果如下圖 23所示。其中：輸入層有 4個節(jié)點，表示預測 時間節(jié)點前 4個時間點涌水量數據；隱含層有 6個節(jié)點；輸出層有 1個節(jié)點，為網絡預測的預測輸出。具體計算的詳細過程可參見文獻 [3]。 筆 者 選 擇 GM(1,1) 對 樣 本 數 據),(),2,1|( )0()0(2)0(1)0()0( nxxxntxx ?? ??? 進行累加得到數據如下： ),(),2,1|( 1 )0(2 1 )0(1 1 )0()0(1)1()1( ??? ?????? nt tt tt tt xxxxntxx ??，使數據呈現一定的規(guī)律性，然后擬合數據建立白化方程，得到的解為： aueauxx tat /)/( )1()0(1)1*( ??? ?? (1) 其中： )1*(tx 為 )1(tx 序列的估計值，)1()1( axdtdxu ?? 再對 )1*(tx 做一次累減得到 )0(x 的預測值 )0*(tx ，即 )1*(1)1*()0*( ??? ttt xxx ?,3,2?t 做兩組實驗進行預測計算： (1) 數據中的前 7個數據點做為原始數據，預測第 8個數據點，仿真結果如圖 21。小波分解式為： ? ?? ? ?? ?? Jm Zk kmkmZk kJkJ tdtctf 1 , )()()( ?? (1) 其中， )(, tkJ? 為尺度函數； )(, tkm? 為小波函數； kJc, 為尺度系數； kmd, 為細節(jié)系數。 由于沒有準確的現實數據，模擬了煤礦涌水量的數據樣式，由于沒有影響因素的數據，所以只建立了基于時間序列的涌水量預測模型，供比較。 （ 7） 煤炭開采量對涌水量的影響 開采量與涌水量一般具有較好的相關性，在一定水文條件、地質條件、氣象條件下涌水量隨著開采量的增加而增加。這是因為礦井涌水量主要受水文地質條件等決定。在年變化內有這種特征，即每年雨季 9月降水量大，礦井涌水量也增加，在淺部這種關系更為明顯。但是如果停止排水，由于煤系底部有隔水層存在，坑區(qū)逐步積水成為 “ 地下水庫 ” 。在有河溝地段煤層淺的礦井，地表水也可能滲入礦坑，礦井涌水量將相對增大。 （ 2） 地質構造特征對涌水量的影響 礦井涌水量的大小與地質構造，特別是褶曲斷層有直接關系，地質構造對地下水、地面水起著重要 的控制與導水作用，但主要決定于褶曲斷層補給來源豐富程度和斷層兩盤含水層、隔水層對接情況。 4 可知水涌水量預測 礦井涌水量的預測是對礦坑充水條件的定量描述，預測涌水量的方法基本依托于當地礦井的水文地 質資料的齊全與準確，目前我們研究通過在線監(jiān)測水量的變化，再結合分析水文地質條件建立符合實際的模型，其結果才具有實用性，所以通過在線監(jiān)測系統數據并采用先進的神經網絡和專家系統的相結合的方法來建立數學模型在線進行分析預測可知水狀態(tài)。 安全水頭 壓力 P 的求解 公式依據 《礦井水文地質規(guī)程》中附錄五進行計算。 依據文獻 [11]知，采場底板破壞深度同采場底板所承受的應力成正比，根據幾何損傷原理，綜合得到損傷底板破壞嘗試的計算公式為： )1/(~ twLLhh ?? (31) 其中： ~h 為明顯損傷底板破壞深度， h 為無明顯損傷底 板破壞深度， wL 為鉆孔漏水段總長度， tL 為鉆孔總長度。 第二步： 利用所給參數，回歸，計算各種參數的系數。 系 數 一帶 壓 系 數第 五 圖帶 壓 開 采 評 價 圖第 四 圖有 效 保 護 層厚 度 等 值 線 圖第 三 圖底 板 以 上 水 頭分 布 等 值 線 圖第 二 圖有 效 保 護 層厚 度 等 值 線 圖系 數 二突 水 系 數I 級 差 別I I I 級 差 別I I 級 差 別第 一 圖保 護 層 破 壞深 度 等 值 線 圖 圖 11“五圖雙系數法”流程框圖 第一圖 底板 保護層破壞深度等值線圖實現方法 [11] 底板活動全貌如圖 32所示。 2.“雙系數”的概念和意義 帶壓系數： 在研究保護層時要同時進行保護層的阻抗水壓能力的測試，根據所 獲參數計算保護層的總體“帶壓系數”，它是表示每米巖層可以阻抗多大水壓的指標，是雙系數之一。 第四圖 ： 把導水破壞深度從底板保護層厚度中減去，所剩厚度稱之為 “ 有效保護層 ” 。它是阻止承壓水涌入采掘空間的屏障，需查明其厚度及其變化規(guī)律。 雙系數是指 ： 帶壓系數和突水系數。 頂板涌（突）水條件綜合分區(qū)圖 頂板涌（突）水雙預測實現 3 底板 突水危險性 《礦井水文地質規(guī)程》第七十九條明確指出：“有條件的礦井可以采用“脆弱性指數法”或者“五圖雙系數法”等方法，對 底板突水危險性 進行綜合分區(qū)評價，可以采用比擬法、解析法和數值模擬法等方法預計最大涌水量。 頂板冒落安全性分區(qū)圖 依據《煤 礦床水文地質、工程地質及環(huán)境地質勘查評價標準》附錄 F 的冒落帶導水裂隙帶最大高度經驗公式表 煤層傾角 （ 176。 優(yōu)點、 不足與擬解決方案 優(yōu)點： 基于 GIS 的 AHP 方法的富水性 分區(qū)，可以比較準確 地 反映煤礦的 富水性情況。 得出 第 二 步 計算出的各個地質因素對富水性的影響權重后，將這些地質因素疊加，依據煤礦具體分區(qū)的劃分，得出相應的充水含水層富水性分區(qū)圖。 以給出“ B 層”每一因素對“ A 層”的影響值，如 B1=1， B2=5，， Bn=3 這樣的值；“ C 層”每一因素對“ B 層”的影響值，如 C1=1， C2=5， ，Cnn+n=3 這樣的值。 此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據 建立多層 結構 。 實現步驟 第一步： 由用戶根據專家經驗對所在煤礦的主要控制因素進行分析，在水文災害預警系統上建立“ 煤層直接充水含水層層次分析結構圖 ” 。 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。達到對基巖充水含水層富水性綜合分區(qū)評價的目的，實現了對 采動前、后的頂板水量進行預測 [9]。 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。 突水預測的 具體 流程 與實現， 《礦井水文地質規(guī)程》中提及的方法 還 在調研中 。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。 研究的目的和意義 隨著科技發(fā)展和對煤炭資源需求量的增加，深部綜采程度不斷提高。 礦山水文地質監(jiān)測系統不完善 ,地下水動態(tài)及突水災害預測預報能力差。 隨意堆棄煤矸石而堵塞山谷、河床 ,洪水暴發(fā)導致灌井。 開采條件下 ,由于礦井 (坑 )長期排水和礦層采空引起頂底板巖石變形位移 ,礦區(qū)地面發(fā)生下沉、裂縫、巖溶塌陷等。甚至水文地質邊界條件不明 ,礦井 (坑 )涌水量預測存在較大誤差。 礦層頂底板