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煤层底板突水风险评估及预处理方法研究

时间:2023-10-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:协方差函数可以定义为:变异函数模型是理论上常用的一种模型。根据协方差函数和变异函数之间的关系:c=c-γ,普通克里金方程可以定义为:根据拉格朗日原理计算权重系数λi,然后在GIS中计算每个空间点的估计值Z*。L10、L11含水层含水量大,岩溶裂隙发育,补给L12含水层。对煤层底板破坏深度准则进行了量化和归一化,结果如图7-17所示。图7-17岩溶含水层突水危险性图脆弱性指数分区图

煤层底板突水风险评估及预处理方法研究

相对于前文充填开采的案例,2103工作面地质构造比较复杂,可以通过计算断层构造的分形维数来对地质构造进行量化,采用盒子维法对断层的分形维数进行计算:

式中,N(ε)是每边长度为ε的盒子数量,D是分形S的盒子维数。

根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》,采用经验公式(7-3)计算煤层底板破坏带深度:

式中,H为开采深度,h为煤层底板破坏带深度,a为倾角,L为工作面倾斜长度。

本次研究专题图的制作,采用普通克里金插值法,其步骤如下:首先,定义二阶平稳随机函数为:

式中,λi权重系数,它表示每个空间采样点上的观测值Z(xi)对估计值Z*(x)的贡献。协方差函数可以定义为:

(www.xing528.com)

变异函数模型是理论上常用的一种模型。球形变异函数模型定义为:

式中,C0是熔核常数,a是可变范围,C0+C是部分临界值。根据协方差函数和变异函数之间的关系:c(h)=c(0)-γ(h),普通克里金方程可以定义为:

根据拉格朗日原理计算权重系数λi,然后在GIS中计算每个空间点的估计值Z*(x)。

基于以上方法,获得L10、L11和L12含水层的含水量分布如图7-17(e)、图7-17(d)和图7-17(c)所示,而三个含水层的注浆量如图7-17(i)、图7-17(h)和图7-17(g)所示。L10、L11含水层含水量大,岩溶裂隙发育,补给L12含水层。地质构造的准则在图7-17(a)中进行了量化和标准化。对煤层底板破坏深度准则进行了量化和归一化,结果如图7-17(j)所示。

图7-17 岩溶含水层突水危险性图

脆弱性指数分区图

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