空间时间序列模型预测矿井突水机理研究项目摘要

矿井突水发生和演变的过程，是一种既非确定性又非纯随机性的非线性复杂系统，影响突水各因子的动态变化不能满足经典统计学的前提条件。因此，用常规的线性时间序列模型去描述显得无能为力，而非线性动力学模型的建立目前尚有困难。尽管利用矿井水文地质、地理信息系统及其综合集成等方法对矿井突水现象进行研究取得了一定的成果，但由于缺乏定量的模型，仍不能解释矿井突水发生的内在机理。.基于地下水动力学、水化学场理论，建立矿井突水水文地质模型；基于非线性理论、R/S分析方法，重建矿井突水空间时间序列的相空间，研究空间时间序列的非线性结构和非线性特征；通过研究矿井突水时间序列的空间变化，建立起矿井突水过程的空间时间序列模型，通过模型实现对矿井突水过程的模拟、控制和预测，从本质上揭示矿井突水过程的内在机理。因此，本项目的研究具有重要的理论和实际意义。 2100433B

矿井水灾的预测是指矿井在开采前，根据地质勘探的水文地质资料及专门进行的水害调查资料，确定矿井水灾的危险程度，并编制矿井水灾预测图 。

突水矿井水灾危险程度的确定

①用突水系数来确定矿井水害的危险程度。突水系数是含水层中静水压力(kPa)与隔水层厚度(m)的比值，其物理意义是单位隔水层厚度所能承受的极限水压值。

②按水文地质的影响因素来确定矿井水害的危险程度。该方法是按水文地质的复杂程度将矿区的水害危险程度划分为5个等级。

突水矿井水灾预测图的编制

根据隔水层厚度和矿区各地段的水压值，计算某开采水平的突水系数，编制相应比例的简单突水预测图，然后根据矿区突水系数的临界值，圈定安全区和危险区。水灾预测图的另一种编制方法是在开采平面图上圈定地下水灾的等级区域，据此制定最佳矿井规划和防治水害的措施，加强危险区域的监测，保证安全生产。

《矿井突水模拟及机理分析研究》较系统地研究了石壕地区的水文地质情况，分类研究了煤矿的突水情况，运用神经网络等多种方法相结合判别了突水水源，并对充水途径进行了论证。《矿井突水模拟及机理分析研究》的研究重点在于煤矿突水机理的分析，运用MODFLOW软件模拟突水过程。煤矿水害问题不仅严重影响矿山的正常生产，危及从业人员的人身安全，而且还对矿山所在地的生态环境造成严重影响。因此，煤矿水害的治理和研究、恢复生态、水资源的合理利用课题，一直是生产单位和科研机构关注的重点，也是多年来的难点问题。

前言

章绪论

节项目来源及目的和任务

第二节外研究现状

第三节研究内容和研究方法

第二章矿区的地质概况

节矿区的自然地理及经济概况

第二节煤矿概况

第三节矿区的地质条件

第四节矿区的水文地质条件

第五节矿区的工程地质条件

第三章矿井充水条件分析

节煤矿的开采情况

第二节煤矿的突水概况

第三节煤矿的突水原因分析

第四节煤矿的充水条件分析

第五节煤矿的突水类型

第六节煤矿的突水水源判别

第四章矿坑涌水量的预测

节水文地质比拟法

第二节解析法

第三节数值法

第四节章小结

第五章煤矿的突水机理分析

节影响突水的因素分析

第二节岩体力学特征分析

第三节煤层突水机理分析

第六章煤矿突水的预测及防治

节煤矿突水预测

第二节煤矿突水的预防措施

第七章结论及建议

参考文献”...2100433B