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害之一，嚴重影響了煤炭企業(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、突水進行預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雜結果，對突水的分析與預測是一個涉及多學科多領域的綜合性研究課題，需要對頂板突水表征因素進行綜合分析和評價。
　　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，應用支持向量回歸機（SVR）理論建立頂板突水各表征因素對涌水量的預測模型，并根據(jù)所建立的模型對煤層頂板突水進行涌水量的預測及突水危險性劃分。為了確定預測模型的指標體系，即輸入向量，應用定性與定量相結合的層次分析法（AHP）分析頂板突水條件確定突水主控因素，構成預測模型輸入向量。研究結果表明：斷層構造復雜度、導水裂隙帶高度、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，重點對斷層構造及多含（隔）水層綜合影響指標進行量化。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行補充插值，提高斷層復雜度量化水平。充分考慮不同含水層在不同地理位置上的空間異質性，采用地理加權回歸（GWR）方法對多層主要影響含（隔）水層厚度進行地理加權疊加，對多含（隔）水層綜合影響指標進行量化。結果表明，支持向量回歸模型具有很好的泛化能力，能夠對具有小樣本非線性特征的頂板突