鹤壁矿区利用水化学成分识别突水水源建模研究-地质工程专业论文.docxVIP

河 南 理 工 大 学 学 位 论 文 原 创 性 声 明 本人郑重声明：所呈交的学位论文：鹤壁矿区利用水化学成分识别突水水源 建模研究，是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除 了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰 写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确 的声明并表示了谢意。 本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关责任。 学位论文作者签名 : 年 月 日 河 南 理 工 大 学 学 位 论 文 使 用 授 权 声 明 本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的规 定，即：学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索和传播，允许采用任何方式公布论文内容，并可以采用影印、缩印、扫描 或其他手段保存、汇编、出版本学位论文。 必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权。 学位论文作者签名： 导师签名： 年 月 日 年 月 日 致 谢 本研究及学位论文是在我的导师潘国营教授的亲切关怀和精心指导下完成 的，从论文的选题、研究方向和方法的确定到论文的具体写作无不凝聚着导师的 心血。同时潘国营老师严谨的授学方式，刻苦的科研精神，温和大度的处世之道 对我产生了深远的影响。在此，对授我以渔、染我做人的潘国营老师表达衷心的 谢意与崇高的敬意。 在硕士研究生学习期间，最令我难忘的是教授们严谨的治学态度、忘我的工 作精神、丰富的实践经验以及诲人不倦的工作作风，所有这些都是我终生学习的 目标。感谢学院的所有老师、同学和朋友！ 在论文完成的过程中，感谢武亚遵老师对我日常学习、论文开题、论文中期 热情诚挚的指导，同时感谢同学王懿曼和蔡二贝在资料收集和数据统计分析等方 面的帮助，感谢资源环境学院环境实验室提供实验场地。 感谢本论文所引用文献的作者和前辈，感谢他们孜孜不倦的治学精神。 感谢父母对我的养育之恩，多年来，他们给予我无比的关心和温暖，激励我 不断奋进。他们对我无私的奉献和支持是我最大的财富。 最后，感谢各位专家、教授在百忙中评审本文，并衷心希望得到各位专家和 教授的指导和帮助。 摘 要 水害是影响煤矿安全生产的主要威胁之一，突水后快速并准确地判断突水水 源是矿井防治水工作的主要内容。本文以华北型煤田—鹤壁矿区为研究对象，对 利用水质化验数据、建立数学模型、快速准确地判断突水水源类别问题进行了研 究。开展了突水水源水质普查工作，采集了各充水含水层地下水及老空水标准水 样，并收集了已有水质化验数据，归纳总结了各充水水源的水化学特征。其次， 采用主成分分析法，从经过反复筛选的多项水质化验指标中，确定了能够准确反 映各充水水源水质特征的“TDS”、“Na-Cl”、“Mg-HCO3-”主成分，作为识别突水 水源的主要指标。在此基础上，建立了基于水质识别突水水源的灰色关联度模型、 模糊数学模型、BP 神经网络模型、Bayes 判别模型和 Fisher 判别模型，并对已有 的水质化验数据进行了验证性识别。 识别结果显示：Fisher 判别模型和 BP 神经网络的正确识别率最高，均为 84.6%， 灰色关联度模型和 Bayes 判别模型次之，模糊数学模型正确识别率较低。经过比 较，Fisher 判别模型不仅正确识别率高且操作简单，易于学习，从而选用 Fisher 判别模型作为鹤壁矿区基于水质识别突水水源的主选方法，其它模型作为辅助方 法，这一结论已被我们承担的《鹤壁矿区基于水质自动识别矿井突水水源软件的 研发》科研项目所采用。 关键词：鹤壁矿区；突水水源；水化学特征；主成分分析；数学模型 Abstract Water damage is always one of the major threaten in the safe instruction of a colliery,so it is a premise of controlling the type of water inrush exactly and quickly in the work of the protection of mine water.Based on the source of inrush water in Hebi mining area,we opened the water quality survey and collected 79 groundwater samples in each water-filled aquifer and the goaf water samples, and finally we summarized the water chemical