基于锶同位素的潘二煤矿相邻灰岩含水层突水水源判识模型研究

TD745; 矿井突水是采矿生产过程中威胁最大的地质灾害之一,快速有效地判别突水水源是预防矿井水害的关键所在.通过分析潘二煤矿含水层的水化学性质,开展了相邻水岩水锶同位素的测试与分析,选取87Sr/86Sr、Ca2+、Na++K+、Mg2+、HCO3-、SO42-、Cl-7 个判别指标,结合主成分分析与Fisher理论、主成分分析与距离判别理论、主成分分析与BP神经网络,分别建立基于锶同位素的混合水源判别模型(Sr-F模型、Sr-D模型、Sr-B模型),利用模型对未知水样进行判识.结果表明:基于锶同位素的Sr-B判识模型的判识效果最好,其准确率达到 95%;基于主成分分析与BP神经网络突水水源...

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Published in煤矿安全 Vol. 55; no. 5; pp. 204 - 212
Main Authors 吴盾, 李波, 魏超, 吴坚, 陆建伟
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室,陕西 西安 710077 2024
安徽建筑大学 土木工程学院,安徽 合肥 230601
中国科学技术大学 地球和空间科学学院,安徽 合肥 230026%安徽建筑大学 土木工程学院,安徽 合肥 230601%安徽省煤田地质局勘查研究院,安徽 合肥 230600
Subjects
锶同位素
mine water inrush
strontium isotope
adjacent aquifers
相邻含水层
water source discrimination
水源判别
矿井突水
multiple models
多模型
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ISSN1003-496X
DOI10.13347/j.cnki.mkaq.20230497

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Summary:TD745; 矿井突水是采矿生产过程中威胁最大的地质灾害之一,快速有效地判别突水水源是预防矿井水害的关键所在.通过分析潘二煤矿含水层的水化学性质,开展了相邻水岩水锶同位素的测试与分析,选取87Sr/86Sr、Ca2+、Na++K+、Mg2+、HCO3-、SO42-、Cl-7 个判别指标,结合主成分分析与Fisher理论、主成分分析与距离判别理论、主成分分析与BP神经网络,分别建立基于锶同位素的混合水源判别模型(Sr-F模型、Sr-D模型、Sr-B模型),利用模型对未知水样进行判识.结果表明:基于锶同位素的Sr-B判识模型的判识效果最好,其准确率达到 95%;基于主成分分析与BP神经网络突水水源判别模型能够有效地提高突水水源识别精度,能准确地判识相邻灰岩含水层突水水源,为矿井安全生产提供保障.
ISSN:1003-496X
DOI:10.13347/j.cnki.mkaq.20230497