采矿与安全工程学报 ›› 2020, Vol. 37 ›› Issue (6): 1222-1230.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2020.06.017

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鄂尔多斯盆地侏罗系煤田导水裂隙带高度预测及顶板充水模式

薛建坤,王皓,赵春虎,杨建,周振方,李德彬   

  1. 1.中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西 西安 710054;2.陕西省煤矿水害防治技术重点实验室,陕西 西安 710177
  • 出版日期:2020-11-15 发布日期:2020-11-27
  • 通讯作者: 王皓 E-mail:xuejiankun@cctegxian.com
  • 作者简介:薛建坤(1987— ),男,山西省运城市人,研究生,助理研究员,从事水文地质与矿井水害防治方面的研究。
  • 基金资助:
    天地科技股份有限公司科技创新基金项目(2018-TD-MS069,2018-TD-QN052);中煤科工集团西安研究院有限公司科技创新基金重点项目(2018XAYZD11)

Prediction of the height of water-conducting fracture zone and water-filling model of roof aquifer in Jurassic coalfield in Ordos Basin

  • Online:2020-11-15 Published:2020-11-27

摘要: 确定顶板含水层充水模式是顶板水害科学防治及保水采煤的基础,而导水裂隙带高度预测是关键,提高预测精度是研究的难点。以鄂尔多斯盆地侏罗系煤田为研究区域,以33个实测导水裂隙带高度样本为依据,基于粒子群(PSO)-支持向量机回归(SVR)的研究方法,构建了区域导水裂隙带高度预测模型。选择拟合优度R2、均方根误差RMSE为误差分析指标,通过对比PSO-SVR导高模型预测值与经验公式预测值,定量评价了PSO-SVR导高模型的预测精度,利用该模型预测了3个矿的导水裂隙带高度。研究结果表明:PSO-SVR导高模型预测值比经验公式预测值拟合优度提高0.10,均方根误差降低41.93,预测值与实测值较接近,与经验公式相比,提高了导水裂隙带高度预测精度。最后统计分析了研究区典型水文地质结构特征,按煤层埋深及含(隔)水层结构,划分了研究区3种水文地质结构类型:浅埋薄基岩厚松散含水层结构、中埋深厚基岩含水层结构、深埋巨厚复合基岩含水层结构。依据导水裂隙带预测结果及顶板水文地质结构类型,建立了研究区3种顶板含水层充水模式:浅埋松散含水层充水、中埋深厚砂岩含水层充水、深埋巨厚砂砾岩含水层充水。研究成果对于鄂尔多斯盆地侏罗系煤田顶板水害防治及保水采煤具有重要的实用价值。

关键词: 鄂尔多斯盆地, 水害防治, 保水采煤, 导水裂隙带高度, 粒子群-支持向量机回归

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