基于SVR的煤層頂板水害分析模型研究——以孔莊煤礦為例.pdf

1、煤層頂板突水是常見的礦井災(zāi)害之一，嚴(yán)重影響了煤炭企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營，對煤礦安全生產(chǎn)造成很大的威脅。如何分析煤礦頂板水害條件，對其涌水、突水進(jìn)行預(yù)測并做出合理的安全評價，制定合理有效的防治水措施，對確保煤礦安全生產(chǎn)和保障我國煤炭工業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。煤層頂板水害是多因素綜合影響的復(fù)雜結(jié)果，對突水的分析與預(yù)測是一個涉及多學(xué)科多領(lǐng)域的綜合性研究課題，需要對頂板突水表征因素進(jìn)行綜合分析和評價。
　　本文針對煤層頂板突水信息存在的

2、小樣本、非線性的特點，以大屯孔莊煤礦為例，應(yīng)用支持向量回歸機(jī)（SVR）理論建立頂板突水各表征因素對涌水量的預(yù)測模型，并根據(jù)所建立的模型對煤層頂板突水進(jìn)行涌水量的預(yù)測及突水危險性劃分。為了確定預(yù)測模型的指標(biāo)體系，即輸入向量，應(yīng)用定性與定量相結(jié)合的層次分析法（AHP）分析頂板突水條件確定突水主控因素，構(gòu)成預(yù)測模型輸入向量。研究結(jié)果表明：斷層構(gòu)造復(fù)雜度、導(dǎo)水裂隙帶高度、含水層厚度、隔水層厚度、煤層傾角以及含水層滲透系數(shù)是孔莊煤礦七煤頂板突水的

3、主控因素。在主控因素量化方面，重點對斷層構(gòu)造及多含（隔）水層綜合影響指標(biāo)進(jìn)行量化。采用協(xié)同克里金（Co-Kriging）法，利用斷層落差作為輔助信息對斷層分維進(jìn)行補充插值，提高斷層復(fù)雜度量化水平。充分考慮不同含水層在不同地理位置上的空間異質(zhì)性，采用地理加權(quán)回歸（GWR）方法對多層主要影響含（隔）水層厚度進(jìn)行地理加權(quán)疊加，對多含（隔）水層綜合影響指標(biāo)進(jìn)行量化。結(jié)果表明，支持向量回歸模型具有很好的泛化能力，能夠?qū)哂行颖痉蔷€性特征的頂板突