矿区采空塌陷危险性预测的Bayes判别分析法
矿山开采沉陷学答案整理 2
1.“三带”的定义?答:冒落带是指用全部垮落法管理顶板时,回采工作面放顶后引起煤层直接顶板岩层产生破坏的范围。
裂缝带:在采空区上覆岩层中产生裂缝、离层及断裂,但仍保持层状结构的那部分岩层。
弯曲带:又称整体移动带,位于裂缝带之上直至地表。
2.地表移动盆地边界的确定(此题答案不确定)一、地表移动盆地边界的划分地表移动盆地划分成如下三个边界:(一)移动盆地的最外边界移动盆地最外边界是以地表移动和变形都为零的盆地边界点所固定的边界。
这个边界由仪器观测确定。
考虑到观测误差一般取下沉为10mm的点为边界点。
所以,最外边界实际上是下沉为10mm的点圈定的边界。
(图中ABCD)(二)移动盆地的危险移动边界危险移动边界是以盆地内的地表移动与变形对建筑物有无危害而划分的边界。
(图中A’B’C’D’)不同结构的建筑机能承受最大变形的能力不一样,所以各种类型的建筑物都应有对应的临界变形值。
在确定移动盆地内危险移动边界时,用相应建筑物的临界变形值圈定,会更接近于实际。
(三)移动盆地的裂缝边界裂缝边界是根据移动盆地内最外侧的裂缝圈定的边界。
3.地表移动观测站设计内容有哪些?答:观测站设计包括便携设计说明书和绘制设计图两部分工作。
设计说明书应包括下列内容:1)建立观测站的目的和任务2)设站地区的地形、地物及地质采矿条件3)观测站设计时所用的开采沉陷参数4)观测线的位置及长度的确定,测点及控制点的数目、位置及其编号5)工作测点和控制点的构造及其埋设方法6)观测内容及所用仪器,与矿区控制网的联测方法,精度要求,联测的起始数据,定期观测时间、方法及精度要求,有关地表采动影响的测定,编录方法。
7)经费估算:包括观测站所需材料、购地、人工等费用的预算8)观测成果的整理方法与分析步骤,所需获得的成果4.水平煤层(或沿煤层定向主颁)非充分采动时主断面内下沉曲线特征?答:判别:水平煤层开采时的采动程度可用走向充分采动角φ3来判别。
当用φ3 角作的两直线交于岩层内部而未及地表时,此时地表为非充分采动。
矿山土地复垦方案中对开采塌陷区预测方法的探讨
井 巷矿柱 留设与压 矿开采 规程 》 。
该方法 计算公 式 复 杂 , 引用 应 具备 相 应 的参 数, 如果 参数 引用不 当 , 则会 产生较 大 的误差 。该
方 法适 用于平 原地 区 , 区地带 由于受 地 形 和地 山 质结 构影 响 , 有效 性 尚需 进一步 核定 。 其
0— 4 5
中硬 : 质 页 岩 、 质砂 岩 、 岩 砂 泥 页
全部陷落
第 和 三 器 层 岩粘 岩 部 落 婺 系 第 系 等砂 、土 、 全 陷 四 松 散 砂 岩砂 耋 岩 等 、质 英 、岩 全 陷 砾 质 硅 石 岩砾 、 部 落 页
、
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的地 区 , 有一 定 的适 用 性 , 计 算 时 M 应 该按 综 但 合作用 厚度 取值 , 出导水 裂隙带 最大高 度后 , 得 需
再按移 动角划 出导水 裂隙 带的相邻 影 响 带 , 以此
[ 收稿 日期 ]09— 8—1 2o 0 7 [ 作者简介 ] 冉启洋 , , 女 从事国土资源勘测规划 、 综合研究等工作。
设工程 , 全省有 煤矿 山 1 0 0多个 、 9 非煤 矿 山几 千
个, 大量 的地下 开采 矿 山采 空 也将 形 成一 定 的塌
分采动 ) 斜矿层 ( 倾 仪<1。 地 表移 动盆 地主 断面 5) 的移动 和变 形 值 的概 率 积 分 法 有 专 门 的计 算 公
式; 其他 方法 请 参 见 《 建筑 物 、 体 、 路 及 主 要 水 铁
煤矿采空区建设工程地质灾害危险性评估分析
煤矿采空区建设工程地质灾害危险性评估分析摘要:一直以来,高度重视地质灾害防治工作,采取了一系列的防治措施,取得了良好成效。
不过,地质灾害防治任务艰巨,还需不断强化防治力度。
本文对煤矿采空区建设工程地质灾害危险性评估进行分析,以供参考。
关键词:危险;采空区;预测;地面塌陷引言煤矿采空区是在地下开采后的一些空洞区或空腔区,在一段时间后由于塌陷而形成的。
矿山的各种地质因素在井下开采引发地表变形中起到了不同的作用,使得地表变形的分析变得十分复杂,因此它的变形是区域性的静态变形监测,需要通过周期性定量、多次重复监测,求得其在整个观测周期内的累计变化量,并结合其他相关学科对其成因进行分析。
1煤矿采空区形成1.1我国煤炭资源开发情况能源安全关系到国家安全。
我国能源资源禀赋特征鲜明,油气资源对外依存度高,煤炭作为我国存量最大、可靠性最高、经济性最好的能源,决定了我国在相当长的时期内将保持以煤为主的能源生产和消费结构。
据国家统计局初步核算,2020年全国煤炭消费量增长0.6%,煤炭消费量占能源消费总量的56.8%,比上年下降0.9个百分点。
截至2020年底,全国煤矿数量减少到4700处以下。
煤矿的开采分为露天开采和地下开采。
目前我国的煤矿基本上以地下开采为主,露天开采数量占全国的8%,产能占全国的17.8%。
1.2煤矿采空区形成过程煤矿采空区是指在煤矿作业过程中,将地下煤炭或煤岩石等开采完成后留下的空洞或空腔。
煤矿开采过程需要将地下煤炭资源开采运走,一般会在掘进过程中,采用类似道路上过山隧道方法,逐步打通地下煤炭所在位置到煤矿井口间的隧道,一般会将开采过程中遇到的矿石、煤炭等运送到地面,以便形成合理的运送和开采作业面,随着煤炭和其他矿石的不断运出,地下形成了煤炭采空区。
由于开采工艺和使用技术不同,煤炭采空区略有差别,一般会以煤矿井口为中心,向煤炭资源存储点形成采煤巷道,采煤巷道类似过山隧道的形状。
通常采煤作业完成后会留下的煤矿采空区,如需要继续向纵深开采,一般会对采空区进行适度加固,采用锚杆固定、木桩支撑等防护措施,一段时间内,煤矿采空区不会塌陷。
基于距离判别分析法的采空区塌陷预测
科 尔布鲁诺 斯煤 矿相 继 发 生采 空 区塌 陷 问题 , 特别
以及最近 陈红 江 和 李 夕 兵 等应 用 的 突 变 基 数 法
种 地质灾 害 , 世界 上最 早 报 道采 空 区 冒落 造成 伤亡
的矿 山是英 国的一 个锡 矿 山 , 生在 13 发 9 8年 。1 5 98 年 民主德 国维尔钾 盐公 司 台尔曼 矿 ,9 0年 南 非 的 16
(.云 南力合矿山工程设计有限公 司;.昆明理工大学国土资源工程 学院; 1 2 3 .中南大学资源与安全工程学院;.中钢 集团马鞍 山矿 山研究院有限公 司) 4
摘
要 : 据 某开采 区的勘 察 资料 , 立 了采 空 区稳 定性 预 测的距 离判 别模 型 , 依 建 选取 影 响采 空
p e c in o o fwa sa ls e rdit fg a se tb ih d.S me man fco o o i a t r whih ifu n eg a r e e t d a ic mi ai n s c n e c o f l we e s lce sds r n t i o
人类对 矿产 资源 的获取大 多是通过 地下开 采方
灰 色定权 聚类 法 J 模 糊 综 合 评 判 法 J 灰 色关 联 、 、
式 获得 的 , 在开采 矿产 资 源 的 同时 留下 了大量 采 空
区。地下 采空 区易造 成 地 面塌 陷 , 是矿 山常见 的一
分 析方法 及 神经 网络方 法 J未确 知 测度 理论 、 j
等 。这些 方法较 全 面地 考 虑各 个 影 响指 标 因素 , 取 得 了一定 的成果 。笔者 在 综 合上 述 研究 的基 础上 , 借 鉴马 氏判别分 析 理论 , 取 影 响采 空 塌 陷 的主要 选 因素作 为判别 因子 , 立马 氏距离 判别模 型 , 建 利用 学 习样本构 建线性 判别 函数 , 采空 塌陷进行 预测 , 对 取
老采空区建设工程采空塌陷地质灾害危险性评估浅析
老采空区建设工程采空塌陷地质灾害危险性评估浅析文章以滁州市某小区建设工程为例,阐明评估区地质环境条件,对老采空区分布的采空塌陷地质灾害的危险性进行了现状评估;根据地质环境条件和地质灾害发育现状,结合建设项目特点,对工程建设可能遭受采空塌陷地质灾害的危险性进行了预测评估。
标签:老采空区采空塌陷地质灾害危险性评1引言近年来,随着城市建设步伐的加快,城市周边的老采空区纳入了城市规划范围。
老采空区由于采矿活动强烈,地质环境条件相对复杂,涉及此类区域的建设项目,地质灾害评估工作难度大,任务重。
采空塌陷是地质灾害评估的一个主要灾种,目前该类建设项目评估还没有一套成熟的行之有效的方法。
本文以安徽省滁州市的某个小区建设工程为例,仅对采空塌陷地质灾害危险性评估进行浅析,以期为类似工程评估工作提供借鉴。
小区建设工程位于安徽省滁州市城西,琅琊山风景名胜区以东,建设场地南部为琅琊山铜矿46#矿体采空区。
小区征地面积8.412公顷,总建筑面积23.75万m2,其中地上建筑面积20.44万m2,地下室建筑面积3.31万m2。
小区整体规划23幢住宅,包括17幢高层(编号为2#〜13#、15#、22#〜25#),6幢多层(编号为16#〜21#),内部配套商业、幼儿园、社区物管等。
项目估算总投资6.4亿元。
根据“技术要求”[1],建设项目属重要建设项目。
2地质环境条件评估区属北亚热带季风气候区,长江流域滁河水系,场地内无大的地表水系,仅有一条水沟自西向东流经南部。
本区位于沿江丘陵平原区,地貌可划分为高丘、岗地及河间平地等。
评估区地貌为岗地,标高23.1〜28.7m。
地层划分属扬子地层区下扬子地层分区滁县地层小区[2],评估区地表为第四系上更新统戚咀组(Q3q)粘性土所覆盖,下伏基岩南部为寒武系上统琅琊山组(£3ln)碳酸盐岩,中东部为白垩系上统赤山组(K2c)碎屑岩。
岩浆岩为燕山早期侵入岩—滁县岩体。
岩体呈枝状及脉状侵入围岩,其东、西与围岩的接触带形成了矽卡岩型铜矿床。
煤矿地表塌陷规律及预测方法探讨
煤矿地表塌陷规律及预测方法探讨煤矿地表塌陷形态多样、破坏程度可大可小,与开采深度、开采活动、矿体倾角、工作面开采区域、工作面数等因素有关。
我国常用的煤矿地面沉陷预测方法包括经验法、负指数法、概率积分法等。
概率积分法理论、方法基本成熟,国内正积极构建基于GIS技术构建的沉陷数据管理系统,已取得一定进展,但进行推广应用尚有一段时日。
标签:煤矿地表塌陷规律预测我国是一个煤炭资源利用大国,煤炭开采量居世界第一位,煤炭产生能源约占我国总能源消耗75%~80%,煤炭还是煤炭化工重要原料,为国民经济发展做出了巨大的贡献[1]。
但与此同时,煤炭开采与利用也带来一系列社会、环境问题。
我国煤炭多埋藏于地下,煤矿开采主要依赖于地下开采,约占90%。
地下开采可能致地表土地大面积塌陷、损毁,破坏耕地、林地以及地面建筑,存在安全隐患。
近年来,煤矿地表塌陷事故屡见不鲜,累计塌陷面积已达100km2,塌陷所造成的损失大、影响深远、恢复困难,引发的社会的广泛讨论。
深入研究煤矿地表塌陷,并进行预测,是降低煤矿塌陷危害的可行方法,本次研究就此进行探讨。
1煤矿地表塌陷规律1.1煤矿地表塌陷主要表现煤矿引起的地表塌陷具体表现不尽相同,按照形态、破坏程度大体可分为两类:(1)浅部开采,急倾煤层或厚煤层形成的漏斗状陷坑、台阶状断裂,此类塌陷往往发生较突然,破坏性较大,但多仅限于局部,范围小;(2)深部开采,急倾煤层和开采深度大、倾角较小的煤层发生大范围平缓下沉,发生较缓,但也可造成较大的损失,损毁地面构筑物。
按照塌陷体积与深度占开采面比重高低可分为充分开采塌陷与非充分开采塌陷,前者占比在70%以上,只有当采煤区长、宽尺寸达到过超过开采深度1.4倍才可能发生,后者占比在70%以下,可发生于任何类型开采区[2]。
通常来说,除开采区外,地下还留存各种未开采或无开采价值的煤柱,这些煤柱对地面具有一定的支撑作用,使地面塌陷空间并不完全与矿道相同,形成凹凸不平的复杂形状。
第七章 矿山开采沉陷预测
第七章矿山开采沉陷预测开采沉陷预计:根据已知的地质采矿条件在开采之前预先算出地表可能产生的移动和变形叫开采沉陷预计预计参数:指在预计函数中所用到的一系列数据按预计方法的形式:①剖面函数;②影响函数;③典型曲线(一)(1)充分采动条件下地表最大下沉值Wmax=qmcosαm——煤层法向开采厚度,mm;α——煤层的倾角;q}——充分采动条件下的下沉系数影响最大下沉值的因素:1)采厚;2)岩性;3)倾角;4)开采方法及顶板管理方法;5)采空区尺寸大小;6)采动次数;7)采深等(2)非充分采动条件下的最大下沉值Wmax=qmcosα.k√n1n2k——系数,取2~3n1,n2——沿倾向和走向的充分采动程度系数n1=D1/D01,n2=D2/D02D1,D2分别是采空区沿倾向和走向的长度;D01,D02分别为地表达到充分采动时采空区的临界长度当倾向和走向的充分采动程度系数n1,n2同时等于或大于1时,地表达到充分采动,计算时取n1=n21=1,否则为非充分采动(二)最大水平移动值预测在充分采动或接近充分采动条件下,最大水平移动:(1)走向方向Umax =bWmaxUmax——最大水平移动;b——水平移动系数,b=0.2~0.3(2)倾向方向Umax= bαWmax表土层较薄时:bα=b+0.7cotθ表土层较厚时:bα=b+0.7(tanɑ-h/(H0-h)),其中H0——平均开采深度;θ开采影响传播角;h——表土层厚度,P=0概率积分法作为开采沉陷的研究主体——岩层可以用两种完全不用的介质模型来模拟:一种是连续介质模型,另一种是非连续介质模型基本假定:(1)岩体是各向同性的、均质的、不连续介质,开采引起的各方向移动与方向无关(等影响原理):(2)承认线性迭加原理(3)弯曲带内的岩体只产生形变而不发生体积变化;(4)移动稳定后地表下沉盆地的体积等于采出体积单元开采:开采厚度和宽度均为无穷小单位的开采单元盆地:单元开采形成的盆地单元下沉:单元盆地中的下沉单元水平移动:单元盆地中的水平移动平面问题:指某一方向开采是无限(一般是充分采动),在另一个方向的开采可以是无限的(充分采动),也可以是有限的(非充分采动)半无限开采:指在平面问题中,开切眼一侧的煤层未被开采,而其他方向的煤层已全部采出有限开采:指在平面问题中,一个方向无限开采,另外一个方向有限开采参数r的意义(最大倾斜处的下沉为最大下沉值的一半)rβ——主要影响角;tanβ——主要影响角正切主要影响角:将x=±r的地表点与煤壁相连,其连线与水平线之间所夹得锐角β称为主要影响角水平煤层半无限开采主断面地表移动与变形计算公式下沉:Wmax=mqcosɑ倾斜变形:imax=Wmax/r曲率:Kmax=±1.52Wmax/r²水平移动:Umax=bWmax水平变形:εmax=±1.52bWmax/r移动及变形曲线的平移拐点偏距:由于采空区悬顶的作用,使地表下沉曲线的拐点距离煤壁有一定的距离,该距离称为拐点偏距①当四周未开采时,l=l0 -2S走,L=L0-S上-S下②当倾向方向两侧已经开采时,L=L0+S上+S下注意:当周围无老采空区时,拐点偏向采空区内侧;当周围有老采空区时,拐点偏向采空区外侧例一:枣庄田屯煤矿开采2024工作面,H0=31米,m=1.45米,α=12°,采宽100米,属充分采动,参数为:q=0.76,tanβ=2.2,s=4(米),b=0.36预计采后地表移动变形最大值和主断面上距边界内外10米A,B两点的移动变形。
地面塌陷稳定性评价
定
的采空区地表水平投影范围属破坏性影响区,为不稳定的采空区
性
范围。反之,当采空区顶板埋深(H)大于最大导水裂隙带高度(Hli)
评
时,对应的采空区地表水平投影范围为基本稳定的采空区范围。
价
同时结合地表移动盆地理论,以采空区顶板埋深(H)等于最大
导水裂隙带高度(Hli)时对应的顶板埋深点(或线)为起算点,根
育情况、坑坡崩塌滑坡情况、回填情况)、塌陷坑的形态、排列 方式、分布与采空区的对应关系、发生时间等
四、稳定性评价 包括:
塌陷体稳定性评价 采空区稳定性评价 评价方法: 定性评价方法 定性、半定量评价方法
1、塌陷体稳定性评价
地面塌陷体的稳定性评价以定性的方法评价,参照中国地质环境监
测院《县(市)地质灾害调查与区划基本要求实施细则》中关于塌陷
基本 稳定
塌陷已部分充填改造, 植被较发育
疏松或稍 密,呈软塑 至可塑状
其下有地下水流通 接近或达到休止状态
道,有地下水活动 的塌陷,当环境条件改
迹象
变时可能复活
稳定
已被完全充填改造的塌 陷,植被发育良好
较密实,主 要呈可塑状
无地下水活动迹象
进入休亡状态的塌陷, 一般不会复活
2、采空区稳定评价
采
(1)评价方法
采
1、底板移动角、边界角大于煤层倾角时平面及倾向剖面示意图
空
区
Ⅱ
地
L2
面
Ⅰ
塌
L1
S1 S2 Ⅰ'
L
陷
稳
Ⅱ'
定 性
Ⅱ
L2
L1
地表
L
Ⅱ'
评
M=H Li
【国家自然科学基金】_fisher判别分析法_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730
科研热词 1 采空区塌陷 2 费歇判别法 3 数值预测
推荐指数 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
科研热词 高山麝 粪便 可见-近红外反射光谱 鉴别 遥感 逐步判别分析 诊断 血清白体荧光光谱 肿瘤标志物群 肺癌诊断 稻种 种群年龄组 盐渍化程度评价指标 潜在滑坡 正交试验 模式识别 最优判别平面 无损 数据融合 数据分析 慢性肠炎 多传感器 土壤盐渍化 可见-近红外光谱 判识模型 判识指标 判别模型 人工神经网络 主成分分析 fisher判别分析法 fisher判别
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4源自5 6 7 8 9 10 11 12
2011年 科研热词 距离判别分析法 煤层注水 潜在滑坡 注水难易程度 定量甄别 判识模型 判识指标 关系识别 关系生命周期 供应商关系 fisher判别法 fisher判别分析法 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
科研热词 特征提取 预测 难采储量 运动想象 脑机接口 维数灾难 线性判别分析 砂土液化 模糊c均值 模式识别 核主成分分析 核主元分析 数据分类 故障特征数据集 分类 偏费歇判别分析 人脸识别 fisher判别分析法 fisher判别分析 bayes判别分析法
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
地下采空区灾害危险度的模糊综合评价
一、地下采空区三维模型的建立
根据获取的数据,利用计算机图形学技术进行三维建模。具体步骤如下: 1、数据处理:对勘探得到的数据进行预处理,包括数据清洗、格式转换等, 使其能够被三维建模软件识别和处理。
一、地下采空区三维模型的建立
2、模型建立:根据处理后的数据,利用三维建模软件,如AutoCAD、Maya等, 进行模型构建。在这个过程中,需要综合考虑地层的分布、岩石的物理性质、采 空区的形态等因素。
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四、结论
四、结论
本次演示研究了采空区煤自燃环境下的瓦斯爆炸特性及复合灾害危险区域。 通过实验和模拟研究,我们深入了解了煤自燃和瓦斯爆炸之间的相互作用,并提 出了基于实验数据的数学模型来预测复合灾害危险区域。这些研究结果对于煤矿 生产的安全管理和预防复合灾害具有重要的指导意义。
参考内容二
内容摘要
三、应用与展望
1、在矿产资源开发方面,通过可视化技术可以将地下采空区的形态和分布情 况直观地展示出来,为矿产资源的规划和管理提供决策支持。
三、应用与展望
2、在环境保护方面,可视化可以帮助人们更好地理解地下采空区的形成和演 变过程,为环境保护方案的设计和实施提供依据。
三、应用与展望
3、在安全生产方面,可视化可以直观地展示出地下采空区的危险区域和潜在 隐患,有助于采取针对性的安全措施,保障生产安全。
二、地下采空区三维模型的可视化
3、利用Web技术进行远程可视化:通过将三维模型导入到Web浏览器中,实现 在线远程可视化。这需要使用一些专用的Web插件或利用WebGL等技术进行实现。
三、应用与展望
三、应用与展望
地下采空区三维模型的建立与可视化在矿产资源开发、环境保护、安全生产 等领域具有广泛的应用价值。例如:
波动率模型Bayes-判别分析及应用论文【范本模板】
Bayes判别分析及应用作者姓名专业信息与计算科学指导教师姓名专业技术职务讲师目录摘要 (1)第一章绪论 (2)1.1 判别分析简介 (2)1。
1。
1 判别分析的概念 (2)1。
1.2 判别分析的应用及意义 (2)第二章Bayes判别分析理论 (5)2。
1 判别分析的前提假设 (5)2。
2 Bayes判别的基本思想 (5)2。
3 两正态分布的Bayes判别[6] (6)2。
3.1马氏(Mahalanobis) 距离和判别函数 (6)2.3。
2 Bayes判别函数 (7)2。
4 多正态总体的Bayes判别 (7)2.5 判别准则 (7)2。
6 判别准则的评价[1] (8)第三章Bayes判别分析的SPSS实现 (9)3.1 基本操作[4] (9)3.2 选项设置 (10)3。
2.1 Method选项 (10)3。
2.2 Statistics选项 (11)3。
2。
3 Classification选项 (12)3.2。
4 Save选项 (14)3。
3 实例分析 (14)3。
3。
1 操作步骤: (15)3.3.2 判别分析的结果 (15)第四章Bayes判别分析的应用举例 (20)参考文献 (35)致谢 (36)摘要判别分析是根据所研究个体的某些指标的观测值来推断该个体所属类型的一种统计方法,在社会生产和科学研究上应用十分广泛。
在判别分析之前,我们往往已对各总体有一定了解,样品的先验概率也对其预测起到一定作用,因此进行判别时应考虑到各个总体出现的先验概率;由于在实际问题中,样品错判后会造成一定损失,故判别时还要考虑到预报的先验概率及错判造成的损失,Bayes判别就具有这些优点;然而当样品容量大时计算较复杂,故而常借助统计软件来实现。
本文着重于Bayes判别分析的应用以及SPSS的实现。
论文共分三部分.首先简单地介绍了判别分析的意义、主要应用及SPSS的优点;其次详细讲解了Bayes判别分析理论,举例说明利用SPSS实现Bayes判别分析的操作及结果分析;最后,在09年统计年鉴收集到“各地区农村居民家庭平均每人生活消费支出”数据资料,研究各地区经济发展程度说明Bayes判别分析在经济学方面的应用。
矿井安全风险评估采用
矿井安全风险评估采用
的方法有很多种,其中比较常见的包括:
1. 统计分析法:通过对历史事故数据进行统计分析,分析事故发生的原因、频率和严重程度,以评估矿井安全风险。
2. 专家判断法:通过邀请相关领域的专家对矿井安全风险进行评估,专家根据自身的经验和知识对矿井的风险进行评估和预测。
3. 层次分析法:将矿井安全风险按照不同层次和因素进行划分和评估,确定各个因素的权重,最终得出矿井安全风险的综合评价。
4. 风险矩阵法:将可能影响矿井安全的因素和事件进行分类,制定相应的评价标准和风险等级,通过对不同风险等级进行定量评估,判断矿井的安全风险等级。
5. 贝叶斯网络法:通过建立矿井安全的贝叶斯网络模型,将各个影响因素和事件进行关联和计算,最终得出矿井安全风险的概率和风险等级。
以上方法一般都需要根据实际情况进行调整和应用,综合各种方法可以得出更准确和全面的矿井安全风险评估结果。
采空区地面塌陷危险性评价
采空区地面塌陷危险性评价发表时间:2013-01-06T09:39:07.327Z 来源:《建筑学研究前沿》2012年11月供稿作者:王有林1,许晓霞2,3,董耀刚2 [导读] 地面塌陷是采空区最主要的地质灾害,具有突发性、多发性、隐蔽性等特点,危害大且难以治理。
王有林1,许晓霞2,3,董耀刚2(1中国水电顾问集团西北勘测设计研究院,西安 710065) (2甘肃省科学院地质自然灾害防治研究所,甘肃 730000) (3陕西师范大学旅游与环境学院,西安 710062) 摘要:地面塌陷是采空区最主要的地质灾害,具有突发性、多发性、隐蔽性等特点,危害大且难以治理。
本文通过阐述某矿区地面塌陷的特征,探讨其形成机理,并对塌陷危险性做出评价,从而提出相应的防治措施。
通过对地面塌陷危险性研究,在立足塌陷本质的基础上,采取科学合理的防治措施可保证人类工程活动和建筑物的安全。
关键词:采空区;地质灾害;地面塌陷;危险性评价 1 引言煤炭是我国的最主要能源之一,占一次消耗能源构成的70%以上[1]。
随着煤炭生产的发展,开采规模不断扩大,地下采空区日渐增多,势必产生次生地质灾害。
采空区主要发育地面沉降、地面塌陷、地裂缝等地质灾害,在诸多地质灾害中,地面塌陷因具有突发性、多发性、隐蔽性和渐变影响持久的特点而占有突出的地位[2]。
从广义而言,地面塌陷是在人为或(和)自然地质因素作用下,地表岩、土体中洞穴顶部向下断错坍塌的一种地质现象[3]。
据不完全统计,我国因开采煤炭造成的地面塌陷面积已达40.02万hm2[4],且以每年667 hm2的速度递增,此外塌陷区影响范围内建筑物有较大的安全隐患。
为此,查明采空区地面塌陷的发育特征、机理,正确评价其危险性,从而提出合理的防治措施,具有积极的社会效益和经济效益。
2 工程地质环境某煤矿分布于华亭煤田西南部,为华亭向斜的西南部,矿井含煤地层为中下侏罗系延安组(J1-2y),岩层产状65°∠45°,开采煤层平均厚度19.5m,煤层埋藏最大深度距地面约235m左右,倾角45°左右。
浅谈采空地面塌陷快速识别技术
现场 , 开展应急调查评估 。
1 . 快 速 调 查
以时间为横坐标 , 以观测数据为纵坐标 , 绘出 当地 面塌 陷发 生或 出现险情时 , 迅速组织专业技术人员赶 赴 程可绘制观测 曲线 , 水位变化 、 裂缝变化等 曲线 , 为分析判断提供基础。
当有异常 出现 , 判定 确为险情 时 , 应 及时 向险情警报系 统上 资料收集工作 。收集塌 陷区及周 边地 区地质 、 地貌 、 水文 地 报。在未建立 险情 警报系统的地方 , 地方 政府 可根据本地的具体 贡、 工程地 质等相关 基础地质 资料 ; 收集产生 塌陷矿 山的井工 开 条件 建立 相应 的组织 , 以利 防灾抗灾工作 的顺 利开展。在观测过 采资料 。 主要有 : 开采煤层深度 、 厚度 、 层位 ( 层数 ) 、 井上井下掘进 程 中如发 现异 常骤然加剧 , 判定 险情 已到 紧急时刻 , 应立 即上报
二、 快速调查评估
一
次, 如异常变化剧烈时应增加观测次数 , 每 日可增至二至三次 。 监测记录应列 表记 录 、 力求系统完整。 观测 中如遇降雨 , 应记
录降雨的起 止时间并估 计其降雨强度 ( 小、 中、 大、 暴雨 ) 。位于地 表水体附近的监测点应 同时观测记录地表水位的变化。 随观测进
3 . 应 急 监 测
对 已发生塌陷前兆现象 的地 区采取应急预警监测工作。主要
应 急监测 , 一 方面是要抓 住塌 陷的前兆现象 ; 另一 方面是取
对地 面和建筑物 的变形监测 ,通常在地 面 已经 开裂或建 筑物开 得这些前兆现象变化过程 的资料 ,以便于分析判断其发展趋势 ,
裂、 倾 斜 的某 些部位设 置一定的监测 点位 , 然后 可用 肉眼和皮尺 为及时采取应急措施提供依据。 等对其进 行位移或 变形监测 , 观测频 率可每 天观测一 次 , 如果发 监测 点的选择一般 是选择有 异常变化 现象 的点如 井 、泉水
矿山开采的地下坍塌与稳定性评估
通过剥离覆盖层,将矿石从地表下挖掘出来。
露天开采
地下开采
特殊开采方法
通过挖掘井巷,将矿石从地下矿体中采出。2
01
02
CHAPTER
地下坍塌的形成与影响
地下坍塌是指矿山开采过程中,由于岩体应力失衡或地质构造原因,导致地下岩体发生局部或大面积的崩塌现象。
根据坍塌规模和影响范围,地下坍塌可分为局部坍塌和大规模坍塌;根据发生机制,可分为自然坍塌和人为坍塌。
排水措施
05
CHAPTER
案例分析
某铁矿在开采过程中发生地下坍塌事故,造成人员伤亡和设备损失。
事故概述
该事故主要是由于采空区未及时处理,导致上部岩层失稳坍塌。
原因分析
应加强采空区监测与处理,及时采取措施防止类似事故发生。
经验教训
THANKS
感谢您的观看。
地下坍塌的类型
地下坍塌的定义
地下水作用
采矿活动
地质构造
外部荷载
01
02
03
04
地下水渗透、冲刷和侵蚀作用,降低岩体强度和稳定性,引发坍塌。
采矿过程中爆破、挖掘等作业破坏岩体应力平衡,导致岩体失稳坍塌。
断层、节理、裂隙等地质构造因素影响岩体完整性,增加坍塌风险。
地震、降雨等外部荷载可能触发岩体失稳,引发坍塌。
04
CHAPTER
地下坍塌的预防和应对措施
对矿山进行定期的稳定性监测,包括岩体位移、地下水位、应力应变等,以便及时发现潜在的坍塌风险。
定期监测
采用合适的支护结构,如混凝土、钢架等,对矿洞壁进行加固,提高其稳定性。
强化支护
合理规划开采顺序和深度,避免因过度开采导致岩体失稳。
控制开采
采矿业中的矿山安全风险评估方法
采矿业中的矿山安全风险评估方法矿山安全一直是采矿业中的重要关切,因为矿山作为一个复杂的工作环境,存在着各种潜在的安全风险。
为了确保矿山工作人员的安全以及生产效率,矿山安全风险评估成为了必要的步骤。
本文将介绍采矿业中常用的矿山安全风险评估方法。
一、定性风险评估方法定性风险评估方法是矿山安全风险评估的基本方法之一。
该方法通过对潜在风险的情况进行描述和评估,以提供对安全风险的定性认知。
在进行定性风险评估时,参与者需要根据矿山的特点、工艺流程、设备状况等因素,对潜在风险进行分析及评估,以判断其对矿山安全的潜在威胁。
二、定量风险评估方法定量风险评估方法是采矿业中常用的一种有效手段。
该方法通过量化风险指标,对潜在风险进行数值化评估,并以数值结果为依据进行风险等级划分。
定量风险评估方法通常基于风险矩阵和风险计算公式,将风险分为高、中、低等级,以便采取相应的预防和控制措施。
三、层级分析法层级分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)是一种将多个因素进行综合评判的方法,常用于矿山安全风险评估。
该方法通过构建层次结构,将风险因素按照其重要性进行排序,并计算各因素之间的相关权重。
通过AHP方法,可以对不同风险因素进行量化评估,并得出综合的风险评估结果。
四、事件树分析法事件树分析法(Event Tree Analysis, ETA)是一种通过构建事件树,对各种可能事件和结果进行系统化评估的方法。
在矿山安全风险评估中,可以利用事件树分析法识别出可能发生的事故事件以及相应的概率。
通过建立事件树,可以确定不同事件之间的因果关系,并为每个事件分配相应的概率,以便进行风险评估和控制。
五、故障树分析法故障树分析法(Fault Tree Analysis, FTA)是一种通过构建故障树,对系统故障的发生概率及其影响进行评估的方法。
在矿山安全风险评估中,可以利用故障树分析法分析系统故障的可能性,以及由此可能引发的事故及其后果。
采空区危房鉴定实施方案
采空区危房鉴定实施方案一、背景介绍。
采空区危房是指在煤矿生产过程中,由于采空区开采导致地表或地下建筑物发生倾斜、沉降、开裂等危险情况,存在严重安全隐患的建筑物。
采空区危房的存在对周围环境和人员的安全造成了威胁,因此,对采空区危房进行准确的鉴定和评估,制定科学的处理方案,对于保障矿区安全和人员生命财产安全具有重要意义。
二、鉴定方法。
1. 地质勘察,通过对采空区地质构造、地质条件、地下水情况等进行勘察,了解采空区对周围建筑物的影响程度。
2. 结构评估,对危房的结构进行评估,包括建筑物的承载能力、变形情况、裂缝情况等,判断建筑物的安全状况。
3. 监测数据分析,对采空区危房进行实时监测,获取相关数据并进行分析,掌握危房的变化情况,为鉴定提供客观依据。
4. 综合评估,结合地质勘察、结构评估和监测数据分析的结果,进行综合评估,确定采空区危房的等级和处理方案。
三、鉴定内容。
1. 危房等级划分,根据鉴定结果,将采空区危房划分为一般危房、严重危房和极度危房三个等级,以便进行相应的处理和管理。
2. 处置建议,针对不同等级的采空区危房,提出相应的处理建议,包括加固加固、迁移搬迁、拆除重建等方案,确保危房不再对周围环境和人员造成威胁。
3. 监测预警,针对采空区危房,建立监测预警机制,定期对危房进行监测,一旦发现异常情况及时采取相应的措施,防止事故发生。
四、实施方案。
1. 建立专业团队,组建由地质勘察、结构评估、监测分析等专业人员组成的鉴定团队,负责对采空区危房进行全面鉴定。
2. 制定鉴定标准,结合国家相关标准和规范,制定针对采空区危房的鉴定标准和程序,确保鉴定结果的科学性和准确性。
3. 完善管理制度,建立健全采空区危房管理制度,明确责任部门和责任人,规范危房的监测、处置和维护工作。
4. 加强宣传教育,通过宣传教育活动,提高矿工和周围居民对采空区危房的认识和防范意识,减少事故发生的可能性。
五、总结。
采空区危房鉴定实施方案的制定和实施,对于保障煤矿生产安全和周围居民生命财产安全具有重要意义。
概率积分法在矿山环境开采沉陷预测评估中的应用
r = H / tanβ (β—移动角 (度 ) ; tanβ—一般
为 115~215) ;
K0 —最大曲率值 (mm /m2 ) ;
ε 0
—最大水平变形值
(mm /m ) ;
b—水平移动系数 , 根据煤田资料 , b =013~014。
3 应用实例
311 煤矿概述 [ 6 ] 31111 煤矿基本情况
(7)
水平变形 (ε) :
ε x
(
x,
y)
= Ucm ·D∫∫2πr3
2π (η r2
x) 2
-
1
exp [
-π
(η -
x) 2
+ r2
(ξ-
y) 2
] dηdξ
(8)
ε y
(
x,
y)
=Ucm ·D∫∫2πr3
2π(ξr2
y) 2
-
1
exp [
-π
(η -
x) 2
+ r2
(ξ-
y) 2
]dηdξ+
iy
Applica tion of Probab ility In tegra l M ethod for Pred ic ing M ine Subsidence SUN Feng2yu1 , ZHEN G W ei1 , GUO Xin2hua2
( 11 Institu te of R esou rces & Environm en t, Henan Polytechn ic U n iversity, J iaozuo, Henan 454000, Ch ina; 21S cien tific A cadem y of L and & R esou rces of Henan P rovince, Zhengzhou 450053, Ch ina)
采矿区塌陷裂缝检测方法
采矿区塌陷裂缝检测方法引言:采矿工作对地质和环境造成了一定的影响,其中之一就是采矿区塌陷裂缝的产生。
这些裂缝不仅会给周围的建筑物和设施带来危害,还会对地下水和环境造成污染。
因此,及早发现和监测这些裂缝的变化非常重要。
本文将介绍几种常用的采矿区塌陷裂缝检测方法。
一、地面测量法地面测量法是一种直接观测和监测采矿区塌陷裂缝的方法。
它通过使用全站仪或GPS设备对裂缝两侧的地面进行测量,进而确定裂缝的位置、长度和宽度。
这种方法的优点是测量结果准确可靠,可以及时发现裂缝的变化。
然而,地面测量法需要现场操作人员具备一定的技术能力,并且在大面积采矿区域应用时,测量工作量较大。
二、遥感技术遥感技术是一种间接观测和监测采矿区塌陷裂缝的方法。
它利用航空遥感或卫星遥感技术获取大范围的图像数据,通过对图像进行处理和分析,可以发现裂缝的存在和变化。
遥感技术具有覆盖范围广、效率高的特点,可以在较短时间内对大面积采矿区进行监测。
然而,由于遥感数据的分辨率有限,对于较小的裂缝可能无法进行准确的检测。
三、地下水位监测法地下水位监测法是一种通过监测采矿区地下水位变化来间接判断是否存在塌陷裂缝的方法。
由于采矿活动会改变地下水的流动状况,导致地下水位发生变化,因此可以利用这一特点来判断是否发生了塌陷裂缝。
这种方法的优点是操作简单、成本较低,可以长期监测地下水位的变化。
然而,地下水位的变化受到多种因素的影响,如季节性变化和其他人为活动,因此需要综合考虑其他因素,以排除误判。
四、地震监测法地震监测法是一种通过监测采矿区地震活动来判断是否存在塌陷裂缝的方法。
由于采矿活动会产生地震震源,因此可以通过监测地震活动的频率、强度和位置来判断是否存在裂缝。
这种方法的优点是可以远程监测大范围的采矿区,对于深部裂缝的检测也比较有效。
然而,地震监测法需要专业的地震监测设备和技术支持,成本较高。
五、地下雷达法地下雷达法是一种通过地下雷达设备对采矿区地下进行扫描和探测的方法。
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半径达 15 km , 经济损失数百万元 ; 1994 年 , 大同 黄土坡煤矿采空区塌陷 ,楼房倒塌导致 20 人死亡 . 据有关部门统计 , 仅 1997 年大同市就发生采空区 塌陷 37 起 ,其中村庄塌陷面积 4 000 m2 ,9 人在塌 陷中丧生 . 截至 2004 年 12 月 , 我国煤矿累计采空 塌陷面积超过 70 万 ha , 损失逾 500 亿元 . 重点煤 矿平均采空塌陷面积约占矿区含煤面积的 10 %. 其中山西作为产煤大省 ,全省共有 15 万 km2 的土 地 ,采空区超过 2 万多平方平米 , 相当于总面积的 1/ 7. 采空区塌陷不止发生在煤矿 ,在其他非煤矿山 也同样存在 . 表 1 列出了最近 4 年国内由于空区塌 陷引发的重大事故情况 . 从表 1 中不难看出 , 在铁 矿、 金矿 、 石膏矿以及磁土矿山均发生过比较重大 的采空区塌陷事故 .
The Bayes Discriminant Met hod for Forcasting t he Stabilit y of U nderground Goaf
GON G Feng2qiang1 ,2 , L IU Ke2wei1 , L I Zhi2guo 1
(1. School of Resources and Safety Engineering , Cent ral Sout h U niversity , Changsha , Hunan 410083 , China ; 2. Rock Mechanics Laborato ry , Swiss Federal Instit ute of Technology Lausanne ( EPFL ) , Lausanne C H21015 , Switzerland)
法 ,既要考虑到各个总体出现的先验概率 , 又要考 虑到错判造成的损失 ,Bayes 判别分析方法就具备 这两个优点 , 其判别效果更加理想 , 应用也更广 泛[ 13 ] . 因此 ,本文针对采空塌陷问题的具体特点 , 结合 Bayes 判别分析方法对该问题进行研究 .
1 Bayes 判别分析方法
Abstract : The Bayes discriminant analysis met hod for forecasting t he stabilit y of undergro und goaf is p resented in t his paper . The disaster degree induced by undergro und goaf collap se is summarized fir stly , and t hen t he p rinciple , t heory and testing met hod of Bayes discriminant a2 nalysis met ho d int roduced. Based o n t he historical collap se informatio n of Beijing Xishan Mine and by co nsidering t he characteristics of undergro und goaf , t he specific p rocess of Bayes dis2 criminant analysis met hod is demo nst rated in t he paper. Seven indexes affecting t he stabilit y of undergro und goaf are used as t he discriminant genes and 17 t raining samples are used to co n2 st ruct t he Bayes discriminant model . The re2substit utio n met hod is int roduced to verif y t he sta2 bilit y of model and t he ratio of mis2discriminatio n is zero . The model was used to discriminate 7 new samples and t he result s are identical to act ual sit uatio n. The o mpariso n bet ween o ur model and t he artificial neural net work show s t hat t his model has an excellent perfo rmance , a high p redictio n accuracy , so it can be used in p ractical engineering. Key words : undergro und goaf ; collap se ; fo recast ; Bayes discriminant
表1 近年矿山空区塌陷造成重大灾害事故统计 Table 1 Fatal accident statistics of underground goaf collapse from 2005~2008 in China
时间
2005. 10. 22 2005. 11. 06 2006. 08. 04 2006. 08. 19 2007. 08. 29 2007. 12. 26 2008. 04. 22 2008. 06. 17 2008. 06. 18 2008. 06. 19
地点 河北省遵化市铁山岭村 河北省邢台县 山西省宁武县西马坊乡 湖南省石门县蒙泉镇 陕西省神木县孙家岔镇 河南省安阳县都里乡 山东省蓬莱市大柳行镇 内蒙古固阳县卜兰沟 浙江省余杭市仇山 山东省莱芜市
矿山类型 铁矿 石膏矿 煤矿 石膏矿 煤矿 铁矿 金矿 铁矿 磁土矿 煤矿
事故结果 面积分别为 2 400 m2 和 1 500 m2 , 塌陷坑长 、 宽 都达到上百米 ,深达数十米 . 中心塌陷区地面裂缝最宽达两米 . 初步统计至少 68 人被困 ,造成至少 32 名矿工遇难 ,33 人受伤 . 引发煤矿水 、 火并发的重大安全事故 , 共造成 18 人死亡 . 当时作业面共有 18 人 , 经抢救 8 人生还 ,6 人死 亡 ,4 人下落不明 . 引发 3. 3 级地震 . 形成一个长约 100 m ,宽约 50 m ,平均深度 60 m 的大坑 ,共有 8 人坠落 、 3 人失踪 . 尾矿库的泥沙泄漏 ,8 名矿工被困井下 . 深处达 50 m ,浅处达 20 m ,致使 5 间职工休息室 被埋 ,造成 1 人死亡 ,6 人失踪 . 井下发生透水事故 ,当班井下有 16 人作业 , 经抢 救 ,10 人获救 ,6 人死亡 . 发生 3. 5 级非构造性地震 ,烈度 4 度 .
1. 1 Bayes 判别分析思想 Bayes 统计的思想是 [ 14 ] : 假定对研究的对象 ( 总体) 在抽样前已经有一定认识 ,并且用先验分布
来描述这种认识 ,然后基于抽取的样本再对先验认
32
采矿与安全工程学报
ni
第 27 卷
识作修正 ,得到后验分布 , 随后的各种统计推断军 基于后验分布进行 . 将上述 Bayes 统计的思想用于 判别分析 ,即为 Bayes 判别 . 下面具体介绍两个总 体的 Bayes 判别方法 [ 14215 ] . 1. 2 马氏距离的定义 设有 2 个 m 元总体 : G1 , G2 , 即考察 m 个指标 , 有 G = ( X1 , X2 , Xm ) T . 并且令 μ t = E ( Xt ) , t = 1 , 2 , T μ ( μ …, m , 总体 G 均值向量为 = 1 ,μ ,总 2 , …,μ m) 体 G 的协方差矩阵为
宫凤强1 ,2 , 刘科伟1 , 李志国1
( 1. 中南大学 资源与安全工程学院 , 湖南 长沙 410083 ; 2. 瑞士洛桑联帮理工大学 岩石力学实验室 , 洛桑 C H21015 , 瑞士)
摘要 : 提出了矿区采空塌陷危险性预测的 Bayes 判别分析方法 . 首先分析了目前因采空区塌陷 导致灾害事故发生的危害程度 ,随后介绍了 Bayes 判别分析方法的原理 、 判别准则和检验方法 , 在此基础上考虑采空区塌陷问题的具体特点和影响因素 ,选取北京西山某矿区的典型塌陷情况 作为案例 ,对 Bayes 方法的运用进行了具体说明 . 分别选取了覆盖层类型 、 覆盖层厚度 、 地质构造 复杂程度 、 矿层倾角 、 采空区体积率 、 采空区距地表的垂深和采空区空间叠置层数作为判别指标 , 以历史上 17 个典型塌陷资料作为学习样本进行训练 ,建立采空塌陷危险性预测的 Bayes 判别分 析模型 ,并利用回代估计法对该模型进行检验 . 研究结果显示 ,训练后的模型判别结果完全符合 实际情况 . 将该模型运用于 7 个预测样本的判别中 , 判别结果也和实际情况一致 , 说明 Bayes 判 别分析模型具有良好的判别能力 . 关键词 : 采空区 ; 塌陷危险性 ; 预测 ; Bayes 判别 中图分类号 : TD 327 文献标识码 : A
第 27 卷 第 1 期 2010 年 03 月
采矿与安全工程学报
Jo urnal of Mining & Safety Engineering
Vol. 27 No . 1 March 2010
文章编号 :16732测的 Bayes 判别分析法
事故原因 采空区相继发生两次塌陷 突发重大坍塌 采空区突然大面积塌陷 老采空区塌陷 矿井采空区发生塌陷 采空区突然发生大面积地 表塌陷 不明采空区发生意外塌陷 空区上部地表塌陷 暴雨导致该矿采空区大面 积塌陷 . 地震原因由老煤矿采空区 地下自然塌陷所致 .
针对采空塌陷危险性预测的研究 ,很多专家和 学者已经进行大量工作 ,提出各种预测方法[ 428 ] . 本 文在借鉴上述方法的基础上 ,尝试从多元统计判别 分析的角度对该问题进行研究 . 目前 , 距离判别分 析方法已经逐渐被运用到岩土工程领域中 ,并取得 了许多研究成果[ 9212 ] . 该方法简单直观 , 很实用 , 意 义也很明显 . 但是距离判别方法也存在不足 , 具体 表现在 :1) 判别过程中把各个总体等同看待 , 没有 考虑到各总体出现概率 ( 先验概率 ) 的不同 ; 2 ) 没 有考虑误判之后所造成的损失的差异 . 在有些情况 下 ,不考虑上述两种因素是不合理的 . 好的判别方