煤矿井下瓦斯突出危险性的模糊分析

基于模糊可能性理论建立了瓦斯突出危险性函数。应用模糊多元分析方法建立了瓦斯突出危险性分析模型,通过对各类确定与非确定信息的模糊综合分析,预测煤矿开采过程中瓦斯突出的危险性,并在生产中应用该模型取得了较好的效果。     

煤矿井下瓦斯突出危险性的模型分析

基于模糊可能性理论建立了瓦斯突出危险性函数。应用模型多元分析方法建立了瓦斯突出危险性分析模型，通过对各类确定与非确定信息的模糊综合分析，预测煤矿开采过程中瓦斯突出的危险性，并在生产中应用该模型取了较好的效果。     

粗集神经网络在煤与瓦斯突出预测中的应用

结合粗集理论的属性约简功能和人工神经网络的非线性映射特性,提出了煤与瓦斯突出的一种预测方法.首先用粗集理论对训练样本进行属性约简和降噪,然后将经过预处理的训练样本代入神经网络进行训练,获得稳定的网络结构,最后用训练好的神经网络对待测样本进行预测.实际应用表明:瓦斯压力、瓦斯放散速度、地质构造、煤的坚固性系数和开采深度是煤与瓦斯突出预测的必要指标;粗集神经网络模型具有较高的预测精度和良好的实用性,是一种十分有效的煤与瓦斯突出预测方法.     

煤层群多重开采上保护层防突研究

针对目前煤层群开采所面临的瓦斯灾害问题,基于一般的保护层开采理论,对煤层群中多重保护层开采进行分析研究,并对同组煤层的多重上保护层开采进行现场试验,通过多参数的考察,对保护效果、保护范围和合理参数进行了综合分析,确定所进行的煤层群开采消除突出危险效果显著,完善了保护层开采的基本理论。研究成果对于对类似开采条件的矿井防治煤与瓦斯突出及瓦斯综合治理具有一定参考价值。     

上保护层开采瓦斯综合治理的试验研究

借助于一般的保护层开采理论,对上保护层开采合理参数和保护范围进行了综合分析研究,结合潘东公司具体情况设计了试验方案,现场试验结果表明了该方案的合理性,同时也表明上保护层开采对下临近突出煤层的突出危险消除效果明显,上保护层开采带来的经济和社会效益十分显著。试验结果对类似开采条件的矿井防治煤与瓦斯突出及瓦斯综合治理具有一定指导意义。     

基于射流理论的瓦斯压力与突出参数关系研究

随着深部开采,煤与瓦斯突出作为我国煤矿最严重的自然灾害,其发生频度和强度越来越大。瓦斯压力是煤与瓦斯突出的关键动力源之一,针对其作用机制还不太清楚的实际情况,基于现场观察到的突出射流特征,引入射流理论,建立了煤与瓦斯突出的射流力学模型,推导了瓦斯压力与突出速度和突出流量间的关系表达式,分析了煤体密度对突出的影响。利用自主研制的可实时改变轴压的围压和孔隙压的主动突出式煤与瓦斯突出模拟仪,试验模拟了不同煤层开采深度下,当轴压和围压一定时,随着瓦斯压力的增加,最终发生煤与瓦斯突出的过程,得到了瓦斯压力与煤层深度和突出强度间的关系。研究结果表明:瓦斯压力与含瓦斯煤体突出速度及流量间均呈幂指数增长规律,与煤层开采深度具有线性关系,与突出强度间具有幂指数关系。瓦斯压力随深度增大的幅度为0.01 MPa/m,与前人研究结果一致。所得结论可供对煤与瓦斯突出机理的认识预测和防治参考。     

膨胀土路基水毁灾害及其粗糙神经网络预测

通过对膨胀土地质灾害的总结，提出了膨胀土路基水毁灾害的分类分级方法，并根据常用的地质灾害预测办法，指出膨胀土路基水毁灾害的预测是一个典型的非线性问题，当考虑降雨、干旱等气候因素耦合影响时，宜进行危险性点评估。提出了采用粗糙神经网络对膨胀土路基水毁灾害进行评价和预测的方法，并运用粗糙集理论确定了该神经网络的结构。同时，以某膨胀土路基水毁大型模型试验的数据为例，进行了灾害预测，结果表明，将粗糙神经网络运用于膨胀土路基的水毁灾害预测是切实可行的。     

崩塌灾害危险性评价云模型及其应用

为综合考量评价过程中的模糊性和随机性,基于层次分析法与云模型理论建立了崩塌灾害危险性的云模型评价方法。在崩塌形成机制分析的基础上,选定了6个评价因子,分别为危岩体特征、坡高、坡度、年均降雨量、地震动峰值加速度、人类活动影响距,进而采用层次分析方法确定各因子权重,依据单因素分级标准计算各评价指标隶属于不同评价级别的云模型数字特征后,由正向高斯云算法和因子权重值计算综合确定度,根据最大确定度得到崩塌灾害危险性级别,最后通过工程实例探讨了该方法的可行性与有效性。研究表明,采用云模型进行崩塌灾害危险性评价具有可行性,实例验证结果与赤平投影分析法一致,不仅可以考虑评价过程中的随机性和模糊性,而且能根据综合确定度判断同一危险性级别内不同危岩体的危险程度。     

川南鲁班山矿瓦斯地质系统

鲁班山矿是我国西南地区重要的大型矿山,属于高瓦斯矿。应用瓦斯地质系统理论,对鲁班山矿煤层瓦斯的生成、储集和保存地质条件和作用进行了研究。研究表明,地质构造、煤层厚度、煤层埋藏深度、煤层顶底板岩性、煤变质程度和煤中水份等是影响鲁班山矿瓦斯赋存的主要地质因素。瓦斯灾害预测应注意这些地质因素,尤其要重视各项地质因素的组合效应。     

煤层自燃危险性的模糊——可拓理论判别模型

首先确定了影响煤层自燃的因素指标,并对它隶属于不同自燃等级的取值进行了无量纲化处理,采用模糊层次分析法确定了各个因素权重,利用可拓学理论建立了煤层自燃危险性判别模型。其次,以山东新汶矿业孙村煤矿十三层煤为例,采用模型方法对其自燃危险性进行了评价,所得结果与煤科院的自燃鉴定结论一致。上述研究不仅丰富了煤层自燃危险性评价方法,而且也为预防此类灾害起到了一定的参考和借鉴作用。     

基于RS与GIS的毕节地区滑坡灾害危险性评价

基于遥感和地理信息系统技术,用空间主成分分析法构建评价指标体系,并用层次分析法确定评价指标权重,以滑坡危害最重的贵州省毕节地区为研究区,选取地层岩性、降水量、土地利用、坡度等9个滑坡孕险因子作为评价指标,对该研究区进行了滑坡灾害危险性评价。通过与研究区的历史滑坡灾害记录结果进行比较发现,评价结果与实际状况较为吻合,说明该方法能较有效地用于对区域滑坡灾害危险性的评价。     

基于GRA-SSA-Elman的隧道施工瓦斯安全性预测评价

为准确预测隧道施工瓦斯灾害,有效评估瓦斯安全,建立基于灰色关联分析(grey relational analysis, GRA)与麻雀搜索算法(sparrow search algorithm, SSA)优化Elmen神经网络的隧道施工瓦斯安全性预测评价模型。首先从水文地质条件、隧道设计、煤层结构状况及施工管理四个方面考虑,遴选12个主要影响因素,采用GRA法量化分析选取的影响因素与评价对象间的关联性;然后引入SSA优化Elman模型中的初始权值和阈值建立模型,采用留一交叉验证法验证模型性能;最后为进一步验证模型性能,对选取的实例瓦斯隧道待测样本进行瓦斯灾害预测评价,同时与PSO-Elman、Elman、Fisher判别分析(fisher discriminant analysis, FDA)模型预测结果与现场实际结果对比分析。结果表明：SSA-Elman预测结果与实际工程结果一致性更高,优化后的模型精确度和稳定性更好,可操作性强,对隧道施工瓦斯安全性评估具有良好的适用性。     

单体滑坡灾害风险预测

以重庆市万州区农机技校滑坡为例,讨论了单体滑坡灾害的风险预测方法。提出采用Monte-Carlo方法预测滑坡发生的概率,利用能量守恒原理和谢德格尔公式推算滑程;结合滑坡裂缝的展布方位,预测出滑坡灾害发生后的影响范围;根据承灾体自身特点和相对于滑坡所处的位置,确定出滑坡灾害影响范围内承灾体的易损性;利用GIS对空间数据的图形叠加功能,将滑坡危险性和灾害易损性叠加,并在考虑库区水位动态变化的基础上,动态预测滑坡灾害导致的经济损失,定量预测滑坡灾害风险大小。结果表明,该滑坡在坝前145m水位和50年一遇暴雨工况下可能的经济损失值最大为10260万元;而在滑坡危险性最大的工况下,滑坡灾害风险不一定最大。所得结果可为滑坡灾害防治工程或土地规划立项提供依据,使政府决策部门在防灾减灾工作中更有针对性。     

基于GIS的西气东输工程陕西段滑塌危险性评价

西气东输工程陕西段是全线滑塌灾害最为严重的地区，滑塌灾害严重威胁着该段工程管道的安全运行。针对滑塌灾害的发生和分布特点，选取了坡度、降水、土壤及河网4个影响因子，应用层次分析法，分别确定了各因子的影响权重，并根据各因子内不同级别的赋值，在ARCINFO支持下通过其空间运算功能生成了各因子影响图，通过叠加分类生成了该工程陕西段滑塌危险性分区图，并对结果进行了评价。滑塌危险性分为五级，四级危险性区主要集中在子长县和延川县，五级危险性区则主要分布在靖边县和子长县间的地区。将评价图与DEM图相结合，通过GIS的三维显示，可以为西气东输工程的后期管理提供参考。     

山区沿河公路水毁危险性评价方法的研究

为了预测评价山区沿河公路水毁灾害,通过理论分析和专家系统调查,阐明了沿河公路水毁危险性的含义,确定了其主要危险因子(洪水流量、水位、流速)和次要危险因子(洪水持续时间、河流形态)。运用灰色系统的关联度方法,根据关联序确定了各危险因子的权重;在因子等级划分的基础上,提出了沿河公路水毁危险性指数的计算方法,并在工程中得到了应用。研究成果可供沿河公路水毁易发段危险性点及整个路段的评价参考。     

基于GIS的全国山洪灾害风险评估

针对我国山洪灾害空间分布特点,基于自然灾害风险理论,确定全国山洪灾害风险评估模型。在大尺度山洪灾害危险评估比较研究的基础上,从可能引起山洪灾害发生的外界触发因子和可能遭受潜在损失的承灾体两个角度出发,选取山洪灾害风险评估指标构建指标体系。采用主成分分析法提取危险性指标主成分,层次分析法确定各指标权重,在GIS技术支持下,制作各因子指标分布图,开展全国山洪灾害危险性及易损性定量分析,完成全国山洪灾害风险定量评估并得到风险分区图。最后将风险评估结果与全国山洪灾害防治类型区进行比较,结果表明,山洪灾害风险分区与防治类型区吻合较好,高风险区基本分布在我国的山洪灾害重点防治区,未来山洪灾害防控重点可从影响山洪灾害风险程度的危险性因子和易损性因子入手。     

浙江省永嘉县滑坡灾害风险预警研究

永嘉县地处浙江省东南沿海,是该省突发性地质灾害预警预报系统研究及应用示范项目的四个示范县之一.首先对影响永嘉县滑坡灾害发育的主要因素进行了评价分析,提出了基于降雨的时空耦合滑坡灾害风险性预警预报研究的基本思路.基于MAPGIS二次开发系统,选取5个因素14种状态作为预测变量,运用信息-物元模型进行了滑坡灾害易发性空间预测.基于有效降雨量模型建立了区域滑坡灾害的宏观危险性预警预报模型.根据浙江省气象台提供的降雨实时信息,进行了基于降雨的台风期滑坡灾害危险性预警.同时基于人口密度和房屋建筑易损性指数对人口易损性和房屋建筑易损性以乡镇为单元进行了评价,与滑坡灾害危险性预警相结合进行了云娜台风期间永嘉县滑坡灾害风险预警预报,并以8个灾害点的实际分布情况验证了预警结果的准确性.将传统的滑坡灾害危险性预警延伸到滑坡灾害风险预警预报,为政府部门防灾减灾提供了重要依据,使防灾减灾工作的针对性大大增强.     

工程场地基岩设计谱反演方法

地表设计谱可以直接由抗震设计规范确定,而基岩设计谱主要通过专门的地震危险性分析获得。地震危险性分析方法会受到潜在震源区划分、地震活动性参数、基岩地震动衰减关系等诸多环节的影响,且该方法未考虑基岩上覆场地的场地条件,由此获得的基岩设计谱与规范确定的地表设计谱常常并不协调。本文针对基岩设计谱确定困难这一问题,提出了工程场地基岩设计谱反演的一个方法。基于一维层状场地波动理论,利用等效线性化法考虑场地土的非线性,通过地表设计谱反演得到基岩设计谱。土层等效剪应变取各样本等效剪应变的平均值。该方法得到的基岩设计谱符合上覆场地的非线性动力特性,具有一定的工程应用价值。     

基于模糊数学的风电场地质灾害危险性综合评价模型

提出一种基于模糊数学的风电场地质灾害危险性综合评价模型。该模型首先分析了灾害发育的特征,根据风电场内地质环境条件、地质灾害的主要引发因素,结合模糊数学理论按照灾害危险点和非危险点进行划分,构建灾害危险性评价指标体系;结合模糊最优识别理论建立危险性初步评价的模糊识别模型。利用该模型对某风电场地质灾害危险性进行了分析评价,结果表明,该模型给出的危险性等级与实际评估区域危险性等级接近相同,评估误差较小,具有很高的准确性。     

横断山区山地灾害的动态危险性评价

以横断山区的崩滑流山地灾害为研究对象,选取坡度、坡向、曲率、相对高差、岩性、断裂带密度和河网密度作为该区域山地灾害静态危险性的评价因子,采用频率比法计算了横断山区山地灾害静态危险度。在此基础上,重点考虑降雨因子对山地灾害危险性动态变化的影响,并基于灰色关联度法确定静态危险度和降雨因子对山地灾害动态危险性影响的相对权重,最后采用因子叠加法实现了横断山区山地灾害的动态危险性评价。相关研究成果对于横断山区的发展规划和山地灾害的防灾减灾工作具有重要指导意义。