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题名基于透明水文地质模型的工作面顶板水害预警研究
被引量：2
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作者
连会青
晏涛
尹尚先
徐斌
康佳
周旺
闫国成
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机构
华北科技学院应急技术与管理学院
湖南科技大学资源环境与安全工程学院
华北科技学院安全工程学院
山西汾西矿业(集团)有限责任公司矿山救护大队
陕西未来能源化工有限公司金鸡滩煤矿
河北省多场景水害链生事故智慧应急技术创新中心
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出处
《煤炭科学技术》
北大核心
2025年第1期259-271,共13页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2022YFC3005904-1)
中央引导地方科技发展资金资助项目(246Z7604G)
国家自然科学基金资助项目(52274117)。
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文摘
我国西部矿区因地质条件复杂,煤层顶板水害问题日渐突出,传统水害预警手段难以有效应对这一挑战。为解决水害预警中指标选取、预警方法及标准构建等核心问题,系统开展了顶板水害预警的基础理论研究、关键技术分析及智能化平台建设工作。首先,在传统透明地质模型基础上提出了透明水文地质模型的概念,引入动态更新功能并明确其设计实现思路;其次,基于顶板水害发育“3阶段”机理分析,提出指标选择应遵循约束性、独立性和持续性“3原则”,确定了地表水特征、含水层结构及性质、隔水层结构及性质、采动影响围岩运移特征及水文要素动态变化特性5大类主要影响因素,共从中提取出14项可量化指标构成顶板水害预警指标体系;根据已有事故案例、现场水文观测数据变化规律和相关标准规范,提出由4个预警指标参与的智能水害预警方法,划分出4个等级的预警级别、标准和应对措施;以透明水文地质模型为逻辑底层,内嵌预警指标、方法、标准和多态接口,集成开发了具备3个层级、6个核心功能的顶板水害智能化预警平台,该平台通过触发器和轮询的混合预警机制,实现了多指标综合评价与预警;最后,平台在西部某煤矿进行了为期1 a的示范应用,期间成功发出15次预警信息,其中10次为监测设备异常预警,5次为水害信息预警,所有预警均提前采取了有效应对措施。结果表明:该平台的应用验证了预警指标、方法、标准和平台的有效性与适用性。未来的研究可进一步优化预警模型和数据分析方法,以提升平台的预警精度和响应速度。
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关键词
透明水文地质模型
顶板水害
预警指标体系
预警方法
智能化预警平台
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Keywords
transparent hydrogeological model
roof water inrush
early warning indicator system
early warning methods
intelligent early warning platform
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分类号
TD745.21
[矿业工程—矿井通风与安全]
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